物化實(shí)驗(yàn)-離子遷移數(shù)測(cè)定

離子遷移數(shù)的測(cè)定廈門(mén)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、掌握界面移動(dòng)法測(cè)定H+離子遷移數(shù)的基本原理和方法；2、加深對(duì)電解質(zhì)溶液有關(guān)概念的理解。二、實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)電壓（足夠高）加到電極兩端時(shí)，在陽(yáng)(正)極發(fā)生氧化反應(yīng)，在負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中的離子在電場(chǎng)作用下作定向遷移：陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)。+-陽(yáng)極陰極++--在任意截面通過(guò)的電量Q：界面移動(dòng)法遷移數(shù)的測(cè)量方法

界面移動(dòng)法、希托夫法和電勢(shì)法等。界面移動(dòng)法示意圖

為什么會(huì)存在穩(wěn)定的界面？穩(wěn)定界面的存在意味著Cd2+離子的遷移速度與H+離子的遷移速度相等。即：實(shí)驗(yàn)中，H+用甲基橙顯色(紅色)當(dāng)H+界面從a-a′到移動(dòng)b-b′時(shí)，傳導(dǎo)的總電量為

H+傳導(dǎo)的電量為CH+VF；

H+離子的遷移數(shù)為：考慮到遷移管的體積未經(jīng)校正以及電流波動(dòng)，要取不同間隔的體積V及對(duì)應(yīng)的電量，分別求得，再取平均值。t=012345(I>3mA)tI每隔1min讀一次電流每過(guò)一個(gè)刻度讀一次時(shí)間和電流值（秒表右鍵）用梯形法積分算電量1-42-5算三組數(shù)據(jù)1-5實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是要形成一個(gè)鮮明的移動(dòng)界面，為此目的，必須：1）選擇適當(dāng)?shù)闹甘倦x子。其淌度與所研究的離子存在明顯差異。如本實(shí)驗(yàn)選用Cd2+離子指示H+。2）防止遷移管內(nèi)兩層間的對(duì)流和擴(kuò)散。所以遷移管內(nèi)的溫度應(yīng)該均勻，且溫度不宜過(guò)高；通過(guò)的電流不宜過(guò)大；遷移管截面積要?。粚?shí)驗(yàn)時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。3）選擇最合適的指示劑，使得兩層的顏色反差明顯。

三、儀器試劑直流穩(wěn)壓電源直流毫安表電遷移法遷移數(shù)測(cè)定儀1套HCl溶液(0.05mol·L-1)CdCl2溶液(0.01mol·L-1)甲基橙指示劑四、注意事項(xiàng)1、遷移管應(yīng)垂直固定。2、遷移管壁或鎘電極上不能粘有氣泡。3、測(cè)量時(shí)、三通活塞要轉(zhuǎn)對(duì)方向(陰、陽(yáng)極相通)五、數(shù)據(jù)處理(1)數(shù)據(jù)記錄：(2)作出I-t關(guān)系圖，由面積求電量It(3)根據(jù)下面兩個(gè)公式求出H+、Cl-遷移數(shù)t+=Vc(H+)F/Itt-=1-t+遷移時(shí)間(t/s)

遷移體積(103V/L)

通電電流(I/A)

六、思考題1、遷移數(shù)有哪些測(cè)定方法?各有什么特點(diǎn)?2、遷移數(shù)與哪些因素有關(guān)?本