第6节 电导分析法.ppt

1、第六节第六节第六节第六节第六节第六节电导分析法电导分析法电导分析法电导分析法电导分析法电导分析法第四章第四章第四章第四章第四章第四章电化学分析法电化学分析法电化学分析法电化学分析法电化学分析法电化学分析法一、一、电解质溶液的基本电解质溶液的基本性质性质二、二、电导测量电导测量三、三、电导分析法的应用电导分析法的应用一、电解质溶液的基本性质一、电解质溶液的基本性质一、电解质溶液的基本性质一、电解质溶液的基本性质一、电解质溶液的基本性质一、电解质溶液的基本性质1.1.电解质溶液的基本性质电解质溶液的基本性质 导电性质：导电性质：离子导电离子导电；(1)电导电导(G)、电导率、电导率()、摩尔电导率

2、、摩尔电导率(m)电导电导：衡量电解质溶液导电能力的物理量，电阻的倒数。：衡量电解质溶液导电能力的物理量，电阻的倒数。G=1/R=A/l=K(l/A)单位：西门子单位：西门子 S，1S=1-1 电导率电导率：=1/=K(l/A)G 电阻率的倒数电阻率的倒数 单位：单位：S m-1 两电极板为单位面积，距离为单位长度时溶液的电导。两电极板为单位面积，距离为单位长度时溶液的电导。电导池常数电导池常数：K(l/A)=l/A (A电极面积电极面积;l 电极间距电极间距)由标准由标准KClKCl溶液的电导率溶液的电导率(查表查表)确定确定电导率和电导率和电导池常数。电导池常数。摩尔电导率摩尔电导率(m)

3、定义定义:距离为单位长度的两电极板间距离为单位长度的两电极板间含有单位物质的量的电解质的溶液的电导。含有单位物质的量的电解质的溶液的电导。cm 单位：单位：S m2 mol-1 不同浓度、不同类型电解质导电能力不同浓度、不同类型电解质导电能力的比较。的比较。cAmmm 右图中出现极大值的原因：右图中出现极大值的原因：电导率的大小与溶液中离子数目和电导率的大小与溶液中离子数目和离子自由运动能力有关。两种因素相离子自由运动能力有关。两种因素相互制约。浓度大，相互作用力大。互制约。浓度大，相互作用力大。无限稀释摩尔电导无限稀释摩尔电导 2.2.离子的电导与漂移速率离子的电导与漂移速率电解质 mKCl

4、 0.014986LiCl 0.011503KNO3 0.01450LiNO3 0.01101KCl 0.014986KNO3 0.01450LiCl 0.011503LiNO3 0.01101 m34.810-434.9 10-44.90 10-44.90 10-4(1)离子的电迁移率离子的电迁移率 离子在外加电场中受溶离子在外加电场中受溶剂阻力和电场力，平衡时，剂阻力和电场力，平衡时，以恒定的速率运动。以恒定的速率运动。离子离子的漂移速率的漂移速率 B。单位电场强度下离子的漂单位电场强度下离子的漂移速率移速率:离子的电迁移率离子的电迁移率uB uB=B/E(2)离子独立运动定律离子独立运动

5、定律由右表数据可以得出由右表数据可以得出离子独立运动定律：离子独立运动定律：(3)离子的电导离子的电导溶液的总电导:G=cim,i弱电解质(乙酸)溶液的 mm离子离子 104K+73.52Na+50.11Li+38.69H+349.82Ag+61.92Cl-76.34Br-78.4OH-198H+、Li+、Na+、K+在溶液中的在溶液中的运动速度大小顺序？运动速度大小顺序？m(NaOAc)=m(Na+)+m(OAc-)m(HCl)=m(H+)+m(Cl-)m(NaCl)=m(Na+)+m(Cl-)m(HOAc)=m(H+)+m(OAc-)=m(NaOAc)+m(HCl)-m(NaCl)3.3.

6、电解质溶液的电导与浓度的关系电解质溶液的电导与浓度的关系cBAcDTDTcAmmmmmm)()(5.82)(1020.82/12/35 D:介电常数介电常数:介质的黏度介质的黏度T:绝对温度绝对温度松弛效应与松弛效应与Wien效应效应（1）离子在溶液中以的形式存在和在电场中的运动过程）离子在溶液中以的形式存在和在电场中的运动过程 离子氛：离子氛：中心离子被相反电荷的离子和溶剂化分子包围形中心离子被相反电荷的离子和溶剂化分子包围形成球状。成球状。运动过程：是离子氛不断生成和破坏的过程。运动过程：是离子氛不断生成和破坏的过程。离子氛生成和消失的时间：离子氛松弛时间。离子氛生成和消失的时间：离子氛松

7、弛时间。（2）不对称的离子氛对中心离子的运动起阻碍作用）不对称的离子氛对中心离子的运动起阻碍作用 松弛效应松弛效应(不对称效应不对称效应)，系数，系数A（3）溶剂化分子与离子一起运动造成的阻碍作用：电泳效应）溶剂化分子与离子一起运动造成的阻碍作用：电泳效应,（4）高强度电场中电导增大的现象，）高强度电场中电导增大的现象，Wien效应效应。为什么？。为什么？（5）高频交流电场，电导随频率变化的现象：）高频交流电场，电导随频率变化的现象：迪拜迪拜-夫肯汉根效应夫肯汉根效应4.4.影响电导测量的因素影响电导测量的因素(1)温度的影响温度的影响 温度升高温度升高,粘度降低粘度降低,电导增大电导增大.每

8、升高每升高1度，约增加度，约增加2%)02.05.0(c25,otmtm(2)溶剂的影响溶剂的影响 25 C 蒸馏水电导率：蒸馏水电导率：0.81.0 S cm-1 进一步纯化后电导率：进一步纯化后电导率：0.030.06 S cm-1 采用石英容器，采用石英容器，方法：亚沸蒸馏，电渗析方法：亚沸蒸馏，电渗析二、电导测量二、电导测量二、电导测量1.电极电极 铂电极：铂片。面积，距离固定。铂电极：铂片。面积，距离固定。光亮铂电极：光亮铂电极：铂黑电极铂黑电极:表面覆盖一层细小铂粒表面覆盖一层细小铂粒,减小极化减小极化.池常数测定池常数测定:已知标准已知标准KCl溶液的电导率溶液的电导率2.电导池

9、（避免测量过程中温度变化）电导池（避免测量过程中温度变化）3.电导仪电导仪4.直流电导与交流电导直流电导与交流电导 电极极化引起误差电极极化引起误差 交流电导可以减小极化引起的误差交流电导可以减小极化引起的误差5.四电极测量系统四电极测量系统三、电导分析法的应用三、电导分析法的应用三、电导分析法的应用三、电导分析法的应用三、电导分析法的应用三、电导分析法的应用1.1.电导滴定电导滴定 酸碱滴定：酸碱滴定：电导滴定常用于稀酸、弱酸、混合电导滴定常用于稀酸、弱酸、混合酸等的测定。滴定曲线如图。酸等的测定。滴定曲线如图。2.2.直接电导法的应用直接电导法的应用 (1)高纯水质的测定高纯水质的测定 纯

10、水的电导率纯水的电导率 5 10-8 S cm-1 (2)强电解质溶液总浓度的测定强电解质溶液总浓度的测定 土壤土壤,海水的盐度海水的盐度 (3)大气污染物测定大气污染物测定 SO3 NO2,吸收后测量电导变化吸收后测量电导变化3.3.其他应用其他应用 电离度的测定:mm平衡常数测定平衡常数测定:mc难溶盐的溶解度难溶盐的溶解度:选择内容：选择内容：选择内容：选择内容：选择内容：选择内容：第一节第一节 电化学分析概述电化学分析概述第二节第二节 电极的结构与原理电极的结构与原理第三节第三节 电位分析法电位分析法第四节第四节 电解与库仑分析法电解与库仑分析法第五节第五节 极谱与伏安分析极谱与伏安分析第六节第六节 电导分析电导分析结束结束结束结束结束结束