《电导分析法原》PPT课件.ppt

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1、第四节第四节电导分析法原理电导分析法原理第四章第四章电位与电导电位与电导分析法分析法一一、电电解解质质溶溶液液的的基基本本性性质质 basic property of electrolyte solution 二二、电电解解质质溶溶液液的的电电导导与与浓浓度的关系度的关系relationship between conductance and concentration 三、影响电导测量的因素三、影响电导测量的因素factors influenced on conducto-metric measurement四、电导测量与装置四、电导测量与装置conductometric measure a

2、nd devicesprinciple of conductometrypotentiometry and conductometry2023/2/6一、电解质溶液的基本性质一、电解质溶液的基本性质 basic property of electrolyte solution 导电性质：离子导电；导电性质：离子导电；1.电导电导(G)、电导率、电导率()、摩尔电导率、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

3、 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2023/2/6 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。摩尔电导率摩尔电导率(m)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。

4、含有单位物质的量的电解质的溶液的电导。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。两种因素和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。相互制约。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:2023/2/62.离子的电导与漂移速率离子的电导与漂移速率(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剂阻力和电场力，平衡时，以恒定的速率运动。离子的漂移速率B。单位电场强度下离子的漂移速率:离子的电迁移率 uB=B/E(2)离子独立运动定律离子独立运动定律 由右表数据可以得出离子

5、独立运动定律：电解质 KCl 0.014986LiCl 0.011503KNO3 0.01450LiNO3 0.01101KCl 0.014986KNO3 0.01450LiCl 0.011503LiNO3 0.0110134.810-434.9 10-44.90 10-44.90 10-42023/2/6(3)离子的电导离子的电导溶液的总电导：溶液的总电导：G=ci m,i弱电解质弱电解质(乙酸乙酸)溶液的溶液的 m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

6、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)2023/2/6二、二、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 relationship between conductance and concentration 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2023/2/6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

7、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

8、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2023/2/6三、影响电导测量的因素三、影响电导测量的因素factors influenced on conducto-metric measure1.1.温度的影响温度的影响 温度升高，温度升高，粘度降低，电导增大。每升高粘度降低，电导增大。每升高1度，约增加度，约增加2%。2.2.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

9、：0.030.06 S cm-1 制备高纯水需要采用石英容器制备高纯水需要采用石英容器,亚沸蒸馏法。亚沸蒸馏法。2023/2/6四、电导测量与装置四、电导测量与装置 conductometric measurement anddevices1.1.装置装置（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溶液的电溶液的电导率导率（2）电导池（避免测量过程中温电导池（避免测量过程中温度变化）度变化）（3）电导仪）电导仪20

10、23/2/62.2.电导测量电导测量（1）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（2）四电极测量系统）四电极测量系统2023/2/6选择内容选择内容：第一节电化学分析法基础第一节电化学分析法基础 generalization of electro-chemical analysis第二节第二节 电位分析与离子选择性电极电位分析与离子选择性电极 principle of potentiometer analysis and ion selective electrode第三节第三节 电位分析法的应用电位分析法的应用 application of potentiometry第四第四节节 电导分析法原理电导分析法原理 principle of conductometry第五节第五节 电导分析法应用电导分析法应用 application of conductometry2023/2/6