電導(dǎo)分析法原理

電導(dǎo)分析法原理一、電解質(zhì)溶液的基本性質(zhì)

basicpropertyofelectrolytesolution

導(dǎo)電性質(zhì)：離子導(dǎo)電；

1.電導(dǎo)(G)、電導(dǎo)率(

)、摩爾電導(dǎo)率(

m)

電導(dǎo)：衡量電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的物理量，電阻的倒數(shù)。

G=1/R=A/l=

K(l/A)單位：西門子S，1S=1

-1

電導(dǎo)率：

=1/=K(l/A)

G

電阻率的倒數(shù)單位：Sm-1

兩電極板為單位面積，距離為單位長(zhǎng)度時(shí)溶液的電導(dǎo)。電導(dǎo)池常數(shù)：K(l/A)=l/A(A電極面積;l電極間距)

由標(biāo)準(zhǔn)KCl溶液的電導(dǎo)率(查表)確定電導(dǎo)率和電導(dǎo)池常數(shù)2024/11/18

單位：S

m2

mol-1

不同濃度、不同類型電解質(zhì)導(dǎo)電能力的比較。摩爾電導(dǎo)率(

m)

定義:

距離為單位長(zhǎng)度的兩電極板間含有單位物質(zhì)的量的電解質(zhì)的溶液的電導(dǎo)。

右圖中出現(xiàn)極大值的原因：

電導(dǎo)率的大小與溶液中離子數(shù)目和離子自由運(yùn)動(dòng)能力有關(guān)。兩種因素相互制約。濃度大，相互作用力大。

無(wú)限稀釋摩爾電導(dǎo):2024/11/18二、電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)與濃度的關(guān)系

relationshipbetweenconductanceandconcentration

D:介電常數(shù)

:介質(zhì)的黏度T:絕對(duì)溫度2024/11/18松弛效應(yīng)與Wien效應(yīng)（1）離子在溶液中以的形式存在和在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)過(guò)程

離子氛：中心離子被相反電荷的離子和溶劑化分子包圍形成球狀。運(yùn)動(dòng)過(guò)程：是離子氛不斷生成和破壞的過(guò)程。離子氛生成和消失的時(shí)間：離子氛松弛時(shí)間（2）不對(duì)稱的離子氛對(duì)中心離子的運(yùn)動(dòng)起阻礙作用

松弛效應(yīng)(不對(duì)稱效應(yīng))，系數(shù)A（3）溶劑化分子與離子一起運(yùn)動(dòng)造成的阻礙作用：電泳效應(yīng),（4）高強(qiáng)度電場(chǎng)中電導(dǎo)增大的現(xiàn)象，Wien效應(yīng)。為什么？（5）高頻交流電場(chǎng)，電導(dǎo)隨頻率變化的現(xiàn)象：

迪拜-夫肯漢根效應(yīng)2024/11/18三、影響電導(dǎo)測(cè)量的因素

factorsinfluenced

on

conducto-metricmeasure1.溫度的影響溫度升高，粘度降低，電導(dǎo)增大。每升高1度，約增加2%。2.溶劑的影響25°C蒸餾水電導(dǎo)率：0.8~1.0

S·cm-1進(jìn)一步純化后電導(dǎo)率：0.03~0.06

S·cm-1制備高純水需要采用石英容器,亞沸蒸餾法。2024/11/18四、電導(dǎo)測(cè)量與裝置

conductometricmeasurementanddevices1.裝置（1）電極鉑電極：鉑片。面積，距離固定。光亮鉑電極：鉑黑電極:表面覆蓋一層細(xì)小鉑粒,減小極化。池常數(shù)測(cè)定:已知標(biāo)準(zhǔn)KCl溶液的電導(dǎo)率（2）電導(dǎo)池（避免測(cè)量過(guò)程中溫度變化）（3）電導(dǎo)儀2024/11/182.電導(dǎo)測(cè)量（1）直流電導(dǎo)與交流電導(dǎo)電極極化引起誤差交流電導(dǎo)可以減小極化引起的誤差（2）四電極測(cè)量系統(tǒng)2024/11/18選擇內(nèi)容：第一節(jié)電位分析與離子選擇性電極principleofpotentiometeranalysisandionselectiveelectrode第二節(jié)

電位分析法的應(yīng)用applicationofpotentiometry第三節(jié)電導(dǎo)分析法原理principleofconductometry第四節(jié)

電導(dǎo)分析法應(yīng)用applicationofconductometry結(jié)束2024/11/18第四節(jié)電導(dǎo)分析法的應(yīng)用第四章

電位與電導(dǎo)分析法一、電導(dǎo)滴定分析conductometrictitration

二、直接電導(dǎo)法的應(yīng)用applicationofdirect

conductometry三、高頻電導(dǎo)原理與應(yīng)用principleandapplicationofhigh

frequencyconducto-metrypotentiometerandconductometryapplicationsofconductometry2024/11/18一、電導(dǎo)滴定分析

conductometrictitration

電導(dǎo)滴定原理：滴定過(guò)程溶液電導(dǎo)率的改變，化學(xué)計(jì)量點(diǎn)出現(xiàn)突躍；酸堿滴定曲線：電導(dǎo)滴定常用于稀酸、弱酸、混合酸等的測(cè)定。2024/11/18電導(dǎo)滴定電導(dǎo)滴定測(cè)定稀酸、弱酸、混合酸時(shí)的滴定曲線形狀。2024/11/18二、直接電導(dǎo)法應(yīng)用

applicationofdirect

conductometry1.直接電導(dǎo)法(1)

高純水質(zhì)的測(cè)定

水的純度取決于水中可溶性電解質(zhì)的含量。通過(guò)測(cè)定電導(dǎo)率可以鑒定水的純度。并可以電導(dǎo)率作為水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。普通蒸餾水的電導(dǎo)率210-6

S·cm-1

離子交換水的電導(dǎo)率510-7

S·cm-1

純水的電導(dǎo)率510-8

S·cm-1

(2)強(qiáng)電解質(zhì)溶液總濃度的測(cè)定

土壤,海水的鹽度(3)

大氣污染物測(cè)定

SO3NO2,吸收后測(cè)量電導(dǎo)變化；監(jiān)測(cè)酸雨。2024/11/182.電導(dǎo)法測(cè)定物理化學(xué)常數(shù)(1)電離度與平衡常數(shù)的測(cè)定HAc=H++Ac-c(1-

)c

c

由實(shí)驗(yàn)測(cè)定HAc的濃度為1.114×10-4

mol/L時(shí)的電導(dǎo)率，計(jì)算：2024/11/18(2)難溶鹽的溶解度25

C時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)定AgBr飽和水溶液的電導(dǎo)率:

=1.576×10-6

S/cm純水的電導(dǎo)率：=1.519×10-6

S/cm校正后AgBr的電導(dǎo)率：

AgBr

=5.7×10-8

S/cmKsp=(4.06×10-7)2=1.648×10-132024/11/18三、高頻電導(dǎo)法原理與應(yīng)用

principleandapplicationofhigh

frequencyconductometry1.特點(diǎn)電極不與溶液直接接觸；不發(fā)生電解、極化、吸附等作用

2.高頻電導(dǎo)分析原理振蕩頻率>1兆赫時(shí)，離子：不移動(dòng)，中心離子與離子氛之間的相對(duì)振動(dòng)，正、負(fù)電荷重心的相互交變；偶極分子：隨電場(chǎng)變化頻率快速取向和變形；分子或離子定向極化和變形極化均產(chǎn)生瞬間電流-極化電流，頻率小(<5000赫)時(shí)：極化電流很小(相對(duì)于電導(dǎo)電流)；頻率>1兆赫時(shí)：與電導(dǎo)電流具有相同數(shù)量級(jí)；2024/11/183.高頻電導(dǎo)滴定

利用高頻電場(chǎng)下極化電流的變化來(lái)跟蹤滴定過(guò)程的方法稱為高頻滴定法。特別適合于低電導(dǎo)非水溶液的滴定；

開(kāi)始時(shí)，f

0=f，滴定后，電解質(zhì)濃度改變時(shí)，引起電容改變，導(dǎo)致輸出頻率f改變，f

0≠f，給出信號(hào)。2024/11/182024/11/18高頻電導(dǎo)滴定曲線類型

溶液的低頻電導(dǎo)G較小時(shí)，高頻電導(dǎo)隨G增加而上升，滴定曲線類型為（a）；

在極值附近，滴定曲線類型為（b）；

下降處的滴定曲線類型為（c）；丙酮滴定丁基鋰己烷溶液的滴定曲線(d).2024/11/18選擇內(nèi)容：第一節(jié)電位分析與離子選擇性電極principleof