exp6 以希特夫法测离子迁移数.ppt

再由之前的公式來計算出 t+ (或 t Ag+ , 銀離子的遷移數)：最後再由上式推出 t -。 Discussion 在電解完成後，中間的硝酸銀濃度有可能會與剛開始測量時有所不同 ? 水電量計在電流過大的狀態下，可能不是進行電解水之動作，而是進行電解電解質之動作，而使測量產生誤差。 除了水電量計以外，吾等還可以利用金屬電量計(例如：銀、銅等)或是利用市售之電量計來做檢測亦可。 利用電位伏特計做測量時，會受儀器內之存在的電阻或反應的均勻度，而使測出之電流有所偏差。 要減少誤差可以改用HPLC做檢測，再與結果做比較或是將儀器內電阻找出，將數值修正。但若需要在短時間內找出大約的結果，則還是利用電位滴定較適當。 Reference 08/wlhx1/jiaoan/Chapter%207The%20Electrolyte.htm /en/catalog/itm340/ * * EXP.6 以希特夫法測離子遷移數化三 趙康衡 實驗原理化三 溫傑程 數據處理與討論化三 葉智豪 公式、儀器、步驟 Purpose 1 . 掌握希特夫法測定電解質溶液中離子遷移數的基本原理和實驗操作方法。 2 . 測定AgNO3溶液中Ag+和NO3-的遷移數。 希特夫定則電流通過溶液時，電極附近的濃度變化和離子移動速率成正比。 陽極處陽離子當量數減少量 陰極處陰離子當量數減少量 Theory 離子移動率(u) 在電池中，電荷靠著離子移動進行傳遞，隨離子的大小及與其他作用力，會使移動速率變化。 定義：離子於單位電場內的移動速率 移動率與電流 I : 電流 Q : 電量 t : 時間 Z : 離子電荷數 F : 法拉第常數 μ : 遷移數 V : 電壓 離子遷移數(t)定義：溶液中各種不同離子所攜帶的電流量的比例值。因此…＊溶液中的各種離子的遷移數的總和為1 測量遷移數之方法 i . 移動界面法 ii . 電動勢法 iii. 希特夫法(電解法) i . 移動界面法在一充滿電解液的管柱的兩端，通電使其產生氧化還原反應，此時溶液中有兩個假設面：a面以上，待測陽離子濃度為0；b面以下，待測陰離子濃度為0。事先加入pH指示劑可使此界面清晰呈現。量測aa’及bb’的長度，即可得到兩離子間的遷移率比值。 ii . 電動勢法使用濃差電池，量測陰極和陽極的電位差後以Nernst 方程式計算遷移數。 陽極： 陰極：遷移： 總反應式：  →最後代入Nernst equation由上式，搭配量測所得的電位差，計算出遷移數。 iii. 希特夫法 (電解法)反應在如右圖的電解槽中進行， 中間U形的部分上面有兩個閥可以將電解槽分成三部分。串連水電量計可以得知通過電解槽的電量，最後再以滴定的方式得到各部份的濃度，再由課本上的公式算出遷移數。 Formula 首先由庫倫定律可知  離子電流=離子電荷數x法拉第數x離子移動率x兩電極之間電壓  Z : 離子電荷數 V : 兩電極之間的電壓 F : 法拉第數 u : 離子移動率 u (離子移動率) : 定義為在電場強度下移動速率v之間的關係，表示成 v/E  首先要了解其物理意義I和Z、F、u、V之間的關係。 了解Z、F、u、V為何和I成正比關係，進而和Q成正比關係，才可以將遷移數轉為用電量即離子移動率表示。(稍後解釋) E=電壓/距離= n=mole數 Z=電荷數 F=法拉第數 u=離子移動率 V=兩電極間的電壓 離子遷移數的定義是各離子物種所攜帶的電流佔全部的比例 Reagent And Instruments 1. 使用的藥品: 高純度的AgNO3晶體粉末 KCl晶體粉末及適量的NaOH 2. 電源:最高提供電壓為80V直流電源供應器 3. 測定濃度用的儀器是一組玻璃電極和測電極電位的三用電表 4. 磁攪拌器和攪拌子(滴定用) 5. 電