电导分析法的基本原理
一、 电解质溶液的导电性能
电解质溶液和非电解质溶液的最显著的差别是:前者能够导电,后者不能。前者能够导电是因为电解质在水溶液中能够电离,生成阳离子和阴离子,在电场作用下他们将向相反方向移动,形成电流,产生导电现象。因此电解质溶液是一种离子导体。离子导体还包括熔盐、固体电解质、离子交换树脂膜等,所以电解质泛指有一定离子导电性的物相。
1、 调节恒温水浴温度为25.00±0.1℃
2、 配制标准溶液要用去离子水或二次蒸馏水。
将电导率仪常数调节器置于电导池常数的相应位置,并将电导仪调至相应的量程档,对该档进行校正,指针能满量程指示。分别将电导率标准溶液放入恒温在20℃的恒温槽内,用电导率仪直接测量恒温在20℃的电导率标准溶液,重复测量3次。
使用方法:
1、 未开电源开关前,观察表针是否指零,如不指零,可调正表头上的螺丝,使表针指零。
2、 将校正、测量开关K2扳在“校正”位置。
3、 插接电源线,打开电源开关,并预热数分钟(待指针完全稳定下来为止)调节“调正”调节器使电表指示满度。
4、
电导、电导率、摩尔电导率的概念
(1) 电导(conductance)
描述离子导体(电解质溶液等)的导电能力时常采用电阻R的倒数——电导G来描述,即
式中,电导G的单位是S[西门子(siemens)],1S=1Ω-1;R的单位为Ω(欧);l为导体的长度,m;A为导体的截面积,m2;ρ为电阻率,Ω·m。电导的数值除与电解质溶液的本性有关外还与离子浓度、电极大小、电极距离有关。
(2)电导率(conductivity)
电导率k是电阻率的倒数
K的单位是S/m或1/(Ω·m)。k是电极距离为1m,且两极板面积均为1 m2时电解质溶液的电导,故k有时亦称为比电导。K的数值与电解质种类、温度、浓度有关。若溶液中含有B种电解质时,则该溶液的电导率应为B种电解质的电导率之和,即
(3)摩尔电导率(molar conductivity)
虽然电导率已消除了电导池几何结构的影响,但它仍与溶液浓度或单位体积的质点数有关。因此无论是比较不同种类的电解质溶液在特定温度下的导电能力,还是比较同一种电解质溶液在不同温度下的导电能力,都需要固定被比较溶液所包含的质点数。这就引入了一个比k更实用的物理量Λm,称为摩尔电导率。
Λm的单位为S·m2/mol。Λm表示在相距为单位长度的两平行电极之间放有1mol电解质溶液的电导(图1-18),
实际实验:
样品 | 25mL溶剂中(配成0.15mol/L的水溶液) | K(μS/cm) | 平均k | Λm(S·m2/mol) |
左旋咪唑(LMS) | 0.765(g) | 34 | 0.23 | |
抗坏血酸(VC) 电导率仪的使用 | 0.66(g) | 5500 | 36.67 | |
阿司匹林(ASP) | 0.675(g) | 37.5 | 0.25 | |
阿魏酸(FA) | 0.7275(g) | 25.5 | 0.17 | |
左旋咪唑抗坏血酸盐(LMS-VC) | 1.425(g) | |||
左旋咪唑阿司匹林盐(LMS-ASP) | 1.44(g) | |||
左旋咪唑阿魏酸盐(LMS-FA) | 1.4925(g) | |||
盐酸左旋咪唑(LMS-HCl) | 0.9(g) | 24000 | 160 | |
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