电导分析法conductometricanalysis

吕高阳 03081053

电导分析法简介

通过测定溶液的电导而求得溶液中电解质浓度的方法称为电导分析法 (conductometricanalysis)

原理原理 1.1. 电导电导 ((GG) ) 、电导率、电导率 (() ) 、摩尔电导率、摩尔电导率 ((m)m) 电导：衡量电解质溶液导电能力的物理量，电阻的倒数。电导：衡量电解质溶液导电能力的物理量，电阻的倒数。 GG=1/=1/R= R= A / l A / l = = KK(l/A) (l/A) 单位：西门单位：西门

子 子 SS ，， 1S=11S=1-1 -1 电导率： 电导率： =1 / =1 / ==KK(l/A) (l/A) G G 电阻率的倒数 单位：电阻率的倒数 单位：

S S m-1 m-1 两电极板为单位面积，距离为单位长度时溶液的两电极板为单位面积，距离为单位长度时溶液的

电导。电导。 电导池常数：电导池常数： KK(l/A) =(l/A) =l l / / A A ((AA 电极面积电极面积 ; ; l l 电极电极

间距间距 )) 由标准由标准 KClKCl 溶液的电导率溶液的电导率 (( 查表查表 )) 确定电导率和电导确定电导率和电导

池常数池常数

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。

cΛ

m

右图中出现极大值的原因：随着溶液浓度的增大，单位体积内的离子数目增大，使溶液的电导随之增大，但当浓度增大到一定值时，因为离子间互相作用力加强，或者是电解质离解度降低，导致电导率下降 :

把曲线推到 接近 0 处，此时的摩尔电导率的数值就是该电解质的极限摩尔电导率，用 表示。此时 不再随浓度而变化，因此可以用它拉表示各种电解质在水溶液中电导能力的特征常数。弱电解质溶液的 很难由实验作图精确测定，可用离子独立运动定律来计算

c

cAΛΛ mm

无限稀释摩尔电导 :

mΛ

mΛ

mΛ

表表 11-1 25℃11-1 25℃ 时一些电解质极限电导数据时一些电解质极限电导数据

电解质电解质ΛΛmm

∞∞

(Ω(Ω-1-1mm22

molmol-1-1))

△△(( 差值差值 ))

电解质电解质ΛΛmm

∞∞

(Ω(Ω-1-1mm22

molmol-1-1))

△△(( 差值差值 ))

KClKClLiClLiCl

0.014990.014990.011500.01150

0.003490.00349HClHClHNOHNO

33

0.042620.042620.042130.04213

0.000490.00049

KNOKNO33

LiNOLiNO33

0.014500.014500.011010.01101

0.003490.00349KClKClKNOKNO

33

0.014990.014990.014500.01450

0.000490.00049

KOHKOHLiOHLiOH

0.027150.027150.023670.02367

0.003480.00348LiClLiClLiNOLiNO

33

0.011500.011500.011010.01101

0.000490.00049

cBAΛΛ

cDT

ΛDT

Λ

cAΛΛ

mm

mm

mm

)(

)(

5.82

)(

1020.82/12/3

5

D: 介电常数

: 介质的黏度

T: 绝对温度

A ， B 为与电解质价型有关的常数

电解质溶液的电导与浓度的关系

经典方法：惠登斯平衡电桥法

可调电阻 R1 和 R2 组成比例臂， R3 为精密可调电阻，待测溶液置于有两个铂电极的电导池中，电阻为Rx 。通电，调节 R1/R2 和 R3 （主要是 R3 ）至电桥平衡，使示波器读数为 0 ，则 Rx=R3*R1/R2

电导的测量

1. 电极 铂电极和铂黑电极2. 电导池3. 电导仪4. 交流电

在测量低电阻时，为了防止极化现象，采用 1000~2500HZ 的高频电压也就是传说中的高频滴定法

现在使用的电导仪一般采用电阻分压原理，电路图如右Em=Rm*E/ （ Rm+Rx ）E 和 Rm 为恒定值

Rx

影响电导测量的因素

(1) 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· c

m-1 进一步纯化后电导率： 0.03~0.06 S·

cm-1

• 电导分析及其应用• 直接电导法 direct conductance method• 直接根据溶液的电导与被测离子浓度的关系来进

行分析的方法• 主要应用于水质纯度的鉴定以及生产中某些流程

的控制及自动分析 水质纯度的鉴定…… 一氧化碳与二氧化碳的自控监测

• 电导滴定法 Conductometric titration • 根据滴定过程中溶液电导的变化来确

定滴定终点• 在滴定过程中，滴定剂与溶液中的被

测离子生成水、沉淀或难离解的化合物，使溶液的电导发生变化，而在计量点时滴定曲线上出现转折点，指示滴定终点。

一般用于酸碱滴定和沉淀滴定

高频滴定 high-frequencytitration 独有的优点： 1 电极不直接与试液接触，避免电解和电极

极化现象。适用于沉淀滴定，也可用于一般金属离子（铜锌铝铁 etc. ）的 EDTA 配合的滴定

2 能测定电容变化，非水溶剂中的滴定分析 3 对于介电常数相差甚远的两组分混合物的

分析，高频滴定法能得到比较理想的结果

其他应用其他应用

平衡常数平衡常数难溶盐的溶解度难溶盐的溶解度……………………

电导分析法具有操作简单，快速电导分析法具有操作简单，快速和不破坏试样等特点，因而获得和不破坏试样等特点，因而获得广泛的应用。但是电导分析法的广泛的应用。但是电导分析法的选择性差，所测得的电导是溶液选择性差，所测得的电导是溶液中所有离子的电导之和，只能用中所有离子的电导之和，只能用于估算离子的总量，而不能区分于估算离子的总量，而不能区分和测定所含离子的种类及其含量；和测定所含离子的种类及其含量；电导分析法对于难离解的化合物电导分析法对于难离解的化合物及有机物没有响应。及有机物没有响应。

总结

这是环道路