电导分析法原理

电导分析法原理一、电解质溶液的基本性质

basicpropertyofelectrolytesolution

导电性质：离子导电；

1.电导(G)、电导率(

)、摩尔电导率(

m)

电导：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S，1S=1

-1

电导率：

=1/=K(l/A)

G

电阻率的倒数单位：Sm-1

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：K(l/A)=l/A(A电极面积;l电极间距)

由标准KCl溶液的电导率(查表)确定电导率和电导池常数2024/11/18

单位：S

m2

mol-1

不同浓度、不同类型电解质导电能力的比较。摩尔电导率(

m)

定义:

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。

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。

无限稀释摩尔电导:2024/11/18二、电解质溶液的电导与浓度的关系

relationshipbetweenconductanceandconcentration

D:介电常数

:介质的黏度T:绝对温度2024/11/18松弛效应与Wien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

离子氛：中心离子被相反电荷的离子和溶剂化分子包围形成球状。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（2）不对称的离子氛对中心离子的运动起阻碍作用

松弛效应(不对称效应)，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,（4）高强度电场中电导增大的现象，Wien效应。为什么？（5）高频交流电场，电导随频率变化的现象：

迪拜-夫肯汉根效应2024/11/18三、影响电导测量的因素

factorsinfluenced

on

conducto-metricmeasure1.温度的影响温度升高，粘度降低，电导增大。每升高1度，约增加2%。2.溶剂的影响25°C蒸馏水电导率：0.8~1.0

S·cm-1进一步纯化后电导率：0.03~0.06

S·cm-1制备高纯水需要采用石英容器,亚沸蒸馏法。2024/11/18四、电导测量与装置

conductometricmeasurementanddevices1.装置（1）电极铂电极：铂片。面积，距离固定。光亮铂电极：铂黑电极:表面覆盖一层细小铂粒,减小极化。池常数测定:已知标准KCl溶液的电导率（2）电导池（避免测量过程中温度变化）（3）电导仪2024/11/182.电导测量（1）直流电导与交流电导电极极化引起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2024/11/18选择内容：第一节电位分析与离子选择性电极principleofpotentiometeranalysisandionselectiveelectrode第二节

电位分析法的应用applicationofpotentiometry第三节电导分析法原理principleofconductometry第四节

电导分析法应用applicationofconductometry结束2024/11/18第四节电导分析法的应用第四章

电位与电导分析法一、电导滴定分析conductometrictitration

二、直接电导法的应用applicationofdirect

conductometry三、高频电导原理与应用principleandapplicationofhigh

frequencyconducto-metrypotentiometerandconductometryapplicationsofconductometry2024/11/18一、电导滴定分析

conductometrictitration

电导滴定原理：滴定过程溶液电导率的改变，化学计量点出现突跃；酸碱滴定曲线：电导滴定常用于稀酸、弱酸、混合酸等的测定。2024/11/18电导滴定电导滴定测定稀酸、弱酸、混合酸时的滴定曲线形状。2024/11/18二、直接电导法应用

applicationofdirect

conductometry1.直接电导法(1)

高纯水质的测定

水的纯度取决于水中可溶性电解质的含量。通过测定电导率可以鉴定水的纯度。并可以电导率作为水质标准。普通蒸馏水的电导率210-6

S·cm-1

离子交换水的电导率510-7

S·cm-1

纯水的电导率510-8

S·cm-1

(2)强电解质溶液总浓度的测定

土壤,海水的盐度(3)

大气污染物测定

SO3NO2,吸收后测量电导变化；监测酸雨。2024/11/182.电导法测定物理化学常数(1)电离度与平衡常数的测定HAc=H++Ac-c(1-

)c

c

由实验测定HAc的浓度为1.114×10-4

mol/L时的电导率，计算：2024/11/18(2)难溶盐的溶解度25

C时，实验测定AgBr饱和水溶液的电导率:

=1.576×10-6

S/cm纯水的电导率：=1.519×10-6

S/cm校正后AgBr的电导率：

AgBr

=5.7×10-8

S/cmKsp=(4.06×10-7)2=1.648×10-132024/11/18三、高频电导法原理与应用

principleandapplicationofhigh

frequencyconductometry1.特点电极不与溶液直接接触；不发生电解、极化、吸附等作用

2.高频电导分析原理振荡频率>1兆赫时，离子：不移动，中心离子与离子氛之间的相对振动，正、负电荷重心的相互交变；偶极分子：随电场变化频率快速取向和变形；分子或离子定向极化和变形极化均产生瞬间电流-极化电流，频率小(<5000赫)时：极化电流很小(相对于电导电流)；频率>1兆赫时：与电导电流具有相同数量级；2024/11/183.高频电导滴定

利用高频电场下极化电流的变化来跟踪滴定过程的方法称为高频滴定法。特别适合于低电导非水溶液的滴定；

开始时，f

0=f，滴定后，电解质浓度改变时，引起电容改变，导致输出频率f改变，f

0≠f，给出信号。2024/11/182024/11/18高频电导滴定曲线类型

溶液的低频电导G较小时，高频电导随G增加而上升，滴定曲线类型为（a）；

在极值附近，滴定曲线类型为（b）；

下降处的滴定曲线类型为（c）；丙酮滴定丁基锂己烷溶液的滴定曲线(d).2024/11/18选择内容：第一节电位分析与离子选择性电极principleof