第九章 电导分析法和.ppt

第九章 电导分析法和库仑分析法 第一节 电导分析法（conductometry） 电导分析法：是基于溶液中的离子或离子团在电场中的导电能力而建立的分析方法（以测量电导为基础的分析方法） 。 电导分析法包括： 　　直接电导法：是通过测定溶液中的电导来确定被测物质含量的方法； 　　电导滴定法：利用滴定过程中所发生的化学反应引起溶液电导的变化，以此确定反应终点的方法。 特点：溶液的电导不是单个离子的特性,而是溶液中所有离子共同参与,所以电导方法只能测定离子的总量。 电导分析法 基本原理 电导的测量 直接电导法的应用 电导滴定法简介 一、基本原理 电导和电导率 摩尔电导率 无限稀释溶液的摩尔电导率 （一）电导和电导率 在一定温度下，一定浓度的电解质溶液的电阻(R)与电极间距离l成正比，与电极面积(A)成反比。 电导 电导G的单位为西门子(S) （二）摩尔电导率 摩尔电导率（λm ）是指在距离1cm的两个平行电极之间含有1mol电解质的溶液的电导。 影响电导率大小的因素 离子的种类：离子的迁移速度越快、离子的价数越高，电导率越大。 离子的浓度：离子浓度越大，电导率越大，但浓度过大时，由于离子间的引力作用，电导率反而下降，故电导测定适应用于较稀溶液。 温度：温度升高，离子迁移速度加快，电导率增加。 λm与电解质浓度的关系 （三）无限稀释溶液的摩尔电导率 电解质的导电性有溶液中的正、负离子共同产生，所以： n+、n-为１摩尔电解质中正，负离子的摩尔数。 溶液中离子之间存在相互作用，同时在电场的作用下发生迁移。浓度大时，相互作用较大，使得迁移受影响。 （三）无限稀释溶液的摩尔电导率 无限稀溶液的摩尔电导率（ ）:当溶液无限稀释时，离子之间的相互作用非常小，各自独立运动，此时的电导是所有离子的电导之和。无限稀溶液，摩尔电导率最大，为无限稀溶液的摩尔电导率，用 表示。 对于一种电解质溶液： 即：正负离子的无限稀释摩尔电导之和。 混合离子: 电导率?的计算 例1 计算25℃时纯水的电导率。 二、电导的测量 电导测量系统包括电导池和电导仪 （一） 电导池 电导池：由一对固定面积和位置的电极浸入一玻璃容器的待测溶液中构成。 电导池常数 利用电导池常数可以测出不同物质的电导率。 电导池常数的应用－－－－测量物质的电导率 （二）电导仪测量电源和电路 测量电源：使用交流电源 直流电源通过电解质溶液时会发生电解作用且产生极化现象，使溶液中组分的浓度发生变化，引起电导测量的严重误差。 由于两电极上的化学反应，产生反电动势，影响测定。 测量电路 测量电路实际上就是测电阻的电路,在物理学中已经学过测电阻的电路,有电桥平衡式和分压式两种,常采用分压式。 实验室广泛使用的DDS-11型电导仪和DDS-11A型电导率仪均采用分压式原理设计。 电导率仪可直接读取溶液的电导率. 三.直接电导法的应用 溶液的电导不是单个离子的特性,而是溶液中所有离子共同参与,所以电导方法只能测定离子的总量。 （一）直接电导法 1.水质纯度的测定: 水质纯度的测定是电导法应用的主要方面,特别测定纯水应用此法最为理想, 　水的电导率越低,其中的离子也越少,水的纯度也越高,但是并不能完全肯定水质的好坏，因不能反映有机物的含量。 1. 水质监测 海水的电导率一般大于10-2S/cm， 河水电导率约为10-4S/cm, 新蒸馏水电导率约为6 ? 10-7 S/cm 超纯水电导率为5.5 ? 10-8 S/cm. 2.水中溶解氧的测定 测定时先用混合离子交换树脂除去水中离子后,再测定水中溶解氧. 4Tl+O2+2H2O → 4Tl＋+4OH- 每1μg/L的溶解氧能增加0.035μS/cm的电导率。 3.大气中有害气体的检测 利用吸收液吸收大气中气体,根据通入气体前后的电导差值求得气体的含量 。 4. 色谱电导检测器 所有的离子化合物（有机离子、无机离子、强酸和强碱）以及可被解离的化合物（弱酸和弱碱）的水溶液都能够导电。 电导检测器就是以离子色谱流动相中导电度的变化作为定量依据的。 4. 色谱电导检测器 　电导检测器的结构比较简单、检测池在两个电极之间，当在电极上加上电压时，检测池内溶液中的离子就会产生运动。 通过对运动产生的电流的测量就可以知道溶液中离子的浓度。? 电解基础知识 电解 分解电压与析出电位 极化作用和超电位 电解 电解池：把电能转变成化学能的装置。 电解：将两个铂电极插入电解质溶液中，在两极间施加直流电压，使电解质在两电极上发生氧化还原反应，