下载文档原格式
电导分析法的基本原理**节电导分析法的基本原理一、电解质溶液的导电性能电解质溶液和非电解质溶液的*显著的差别是：前者能够导电，后者不能。
前者能够导电是由于电解质在水溶液中能够电离，生成阳离子和阴离子，在电场作用下它们将向相反方向移动,形成电流,产生导电现象。
因此电解质溶液是一种离子导体。
离子导体还包括熔盐、固体电解质、离子交换树脂膜等，所以电解质泛指有肯定离子导电性的物相。
（1）电导电导是衡量金属导体和电解质溶液导电本领的物理量。
用符号G表示，其SI单位是西门子，符号为S，1S＝1Ω—1电导是电阻的倒数，即（2）电导率均匀导体在均匀电场中的电导与导体截面积A成正比，与其长度l成反比。
式中ρ为电阻率，其倒数为电导率，用表示，其SI 单位为S·m—1、是电极距离为1m而两极板面积均为1m2时电解质溶液的电导，故有时亦称为比电导。
的数值与电解质种类、温度、浓度有关.对于强电解质，溶液较稀时，电导率貌似与浓度成正比；浓度很大时，因离子间相互作用，电导率加添缓慢，并经过一个极大值后下降。
对于弱电解质，由于起导电作用的仅是解离的那部分别子，而在浓度加添时，由于解离度减小，离子数量加添不多，所以弱电解质电导率总的来说，不大。
二、电导与溶液浓度的关系虽然电导率已除去了电导池几何结构的影响，但它仍与溶液浓度或单位体积的质点数有关。
因此，无论是比较不同种类的电解质溶液在指定温度下的导电本领，还是比较同一电解质溶液在不同温度下的导电本领，都需要固定被比较溶液所包含的质点数。
这就引入了一个比更有用的物理量，称为摩尔电导率。
式中，c为电解质溶液的物质的量浓度，单位为mol·m—3，κ为电导率，单位为S·m—1，所以Λm的单位为S·m2·mol—1、Λm规定为相距为1m的两个平行板电极之间装有含1mol电解质（基本单元）的溶液所具有的电导。
①在使用摩尔电导率时，应写明物质的基本单元。
电导分析法的原理和应用1. 电导分析法的原理电导分析法是一种常用的分析方法，通过测量电解液中的电导率来进行分析。
它基于电导率与电解质浓度之间的关系，利用电流通过电解质溶液时的导电性质来确定待测物质的浓度。
其原理可以分为以下几个方面：1.1 电解质的离子化电解质在溶液中通常以离子的形式存在。
当电压施加到电解质溶液时，正极吸引阴离子，负极吸引阳离子，使得溶液中的电解质分子离解成离子，形成电导。
1.2 离子的迁移和导电正离子和负离子在电场中移动，并形成离子迁移流。
这些流可以导电，而通过测量电解液中的电导率，可以确定离子浓度和溶液的离子性质。
1.3 电导率与浓度的关系电解质的电导率与其浓度成正比，即电导率越高，浓度越高。
通过测量电导率和已知浓度的标准溶液，可以建立浓度和电导率之间的定量关系，从而利用电导率来确定未知溶液的浓度。
2. 电导分析法的应用电导分析法广泛应用于各个领域，特别是在化学分析和环境监测方面。
以下是几个电导分析法的应用案例：2.1 水质监测电导分析法在水质监测中有着重要的应用。
通过测量水样中的电导率，可以判断水中总溶解固体的含量，从而评估水质的好坏。
常见的水质监测项目包括饮用水、地下水、河流和湖泊等水源的电导率测定。
2.2 化学分析电导分析法在化学分析中也有着广泛的应用。
例如，在药物分析中，可以通过测量药物溶液的电导率来确定药物的纯度；在金属离子测定中，可以通过测量金属盐溶液的电导率来确定其中金属离子的含量。
2.3 土壤检测电导分析法还可以用于土壤检测。
土壤中的电导率与土壤的离子浓度密切相关，可以用来评估土壤中的盐碱化程度和养分含量。
通过测量土壤样品的电导率，可以为农田施肥和土壤改良提供参考依据。
2.4 生化分析电导分析法在生化分析中也有一定的应用。
例如，在酶活性测定中，可以通过测量酶反应产物离子浓度变化的电导率，来确定酶的催化效率和活性。
此外，还可以应用电导分析法来测定血液中的离子浓度和酸碱平衡状态。
第十一章电导分析法(书后习题参考答案)1.在25℃时，用面积为1.11cm2,相距1.00cm的两个平行的铂黑电极来测定纯水的电导，其理论值为多少？解：已知A=1.11cm2, l=1.00cm查表知，H+、OH-离子的极限摩尔电导率分别为λH+=349.82×10-4S·m2·mol-1，λOH-=349.82×10-4S·m2·mol-1纯水的极限摩尔电导率Λm=λH+ +λOH-=547.42×10-4S·m2·mol-1纯水中氢离子、氢氧根离子的浓度均为10-7mol·L-1，即c=10-4mol·m-3由纯水的电导率为k=cΛm=5.4742×10-6S·m-1所以纯水电导率为G=kA/l=5.4742×10-6×1.11×10-2=6.08×10-8S2.用电导池常数为0.53cm-1的电导池测得某硝酸溶液的电导为22.7mS，计算该硝酸溶液的物质的量的浓度。
解：电导池常数θ=l/A=0.53cm-1=53m-1, G=22.7mS由条件，得G=c·Λm/θ, Λm=λH+ +λNO3-则6.2810)44.7182.349(53107.2243=⨯+⨯⨯=Λ⋅=--mGcθmol·m-3即c=0.0286mol·L-13.在电池中，放有两支面积为1.25×10-4m2的平行电极，相距0.105m，测得某溶液的电阻为1995.6Ω，计算池常数和溶液的电导率。
解：已知A=1.25×10-4m2, l=0.105m, R=1995.6Ω池常数8401025.1105.04=⨯==-Alθm-1由G=1/R=k/θ得到：k=θ/R=840/1995.6=0.421S·m-14.某电导池内装有两个直径为 4.0×10-2m并相互平行的圆形电极，电极之间的距离为0.12m，若池内盛满浓度为0.1mol·L-1的AgNO3溶液，并施加20V电压，则所测电流强度为0.1976A。
第十一章电导分析法
1.在25℃时，用面积为1.11cm2,相距1.00cm的两个平行的铂黑电极来测定纯水的电导，其理论值为多
少？
解：已知A=1.11cm2, l=1.00cm
查表知，H+、OH-离子的极限摩尔电导率分别为
λH+=349.82×10-4S·m2·mol-1，λOH-=349.82×10-4S·m2·mol-1
纯水的极限摩尔电导率Λm=λH+ +λOH-=547.42×10-4S·m2·mol-1
纯水中氢离子、氢氧根离子的浓度均为10-7mol·L-1，即c=10-4mol·m-3
由纯水的电导率为k=cΛm=5.4742×10-6S·m-1
所以纯水电导率为G=kA/l=5.4742×10-6×1.11×10-2=6.08×10-8S
2.用电导池常数为0.53cm-1的电导池测得某硝酸溶液的电导为22.7mS，计算该硝酸溶液的物质的量的
浓度。
解：电导池常数θ=l/A=0.53cm-1=53m-1, G=22.7mS
由条件，得G=c·Λm/θ, Λm=λH+ +λNO3-
则
6.
28
10
)
44
.
71
82
.
349
(
53
10
7.
22
4
3
=
⨯
+
⨯
⨯
=
Λ
⋅
=
-
-
m
G
c
θ
mol·m-3
即c=0.0286mol·L-1
3.在电池中，放有两支面积为1.25×10-4m2的平行电极，相距0.105m，测得某溶液的电阻为1995.6Ω，
计算池常数和溶液的电导率。
解：已知A=1.25×10-4m2, l=0.105m, R=1995.6Ω
池常数
840
10
25
.1
105
.0
4
=
⨯
=
=
-
A
l
θ
m-1
由G=1/R=k/θ得到：k=θ/R=840/1995.6=0.421S·m-1
4.某电导池内装有两个直径为4.0×10-2m并相互平行的圆形电极，电极之间的距离为0.12m，若池内盛
满浓度为0.1mol·L-1的AgNO3溶液，并施加20V电压，则所测电流强度为0.1976A。
试计算池常数、溶液的电导、电导率和AgNO3的摩尔电导率。
解：已知A=3.14×4×10-4=1.256×10-3m2, l=0.12m, c=0.1mol·L-1=100mol·m-3
池常数θ=l/A=0.12/(1.256×10-3)=95.5m-1
溶液的电导G=i/E=9.88×10-3S
电导率k=G·θ=9.88×10-3×95.5=0.943S·m-1
Λm=k/c=9.43×10-3S·m2·mol-1
5.用一个具有池常数为555m-1的电导池测得饱和AgCl水溶液的电阻值为67953Ω(298K)，实验用水的
电导率为8×10-5S·m-1。
计算AgCl的溶度积。
解：k
溶液
=θ/R=555/67953=8.167×10-3S·m-1
k AgCl= k溶液－k水=8.167×10-3－8×10-5=8.087×10-3S·m-1
以于AgCl的离解平衡，AgCl==Ag+ + Cl-, a(Ag+)=a(Cl-)
k AgCl=a(Ag+)·λAg+ + a(Cl-)·λCl-＝a(Ag+) (λAg+ + λCl-)
即8.087×10-3= a(Ag+)× (61.9+76.34)×10-4
则a(Ag+) =0.585mol·m3＝5.85×10-4=mol·L-1
K sp-AgCl= a(Ag+)·a(Cl-)＝(5.85×10-4)2=3.42×10-7
6.给出下列滴定体系的电导滴定曲线：（1）用KCl滴定AgNO3；（2）用LiCl滴定AgAc.
解：
7.普通电导法测量中，为什么以交流电源对电导池供电为好？
解：因为直流电通过电解质溶液时，会发生电解作用，使溶液中组分的浓度发生变化，电阻也随之改变，同时由于两电极上的电极反应，产生反电动势，影响测定．因此以交流电源对电导池供电为好．
8.用电导法测SO2气体时，通常选什么吸收液？为什么？
解：用固定浓度的NaOH溶液作吸收液．因为产物SO32-的电导率与OH-的摩尔电导率差别比较大．
9.高频滴定的主要特点和优点是什么？
解：特点：电极不直接与溶液接触，避免了电解和极化现象．
高频电导滴定的优点是：
1.电极不直接与试液接触，避免了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的EDTA络合滴定。
2.能测定电容变化。
对于非水溶剂的滴定分析，由于电导值变化小而电容变化大，高频电导滴定特别适宜。
3.对于介电常数相差远的两组分混合物的分析，普通滴定法则难以实现准确测定，应用高频滴定法能得到比较理想的测定结果。
10.绘出用0.1 mol·L－1NaOH滴定0.01 mol·L－1HCl的电导滴定曲线，并解释曲线的形状。
Array解：用NaOH滴定HCl溶液时，反应的结果是溶液中的H+被Na+代替，由于Na+的摩尔电导率远小于H+，
则滴定过程中电导不断下降(AB段)；化学计量点后，过量的NaOH存在，导致电导又上升(BC段)．。
