SDC-Ⅱ 数字电位差综合测试仪
物理化学实验室建设仪器技术参数
物理化学实验室建设仪器技术参数(1)标的（以下配置仅供参考，可进行优化，且可就部分标段进行投标）：设备清单序号仪器设备名称数量参考功能和技术参数1 恒温槽 6 主要功能：适用于生物工程、医药、食品、化工、冶金、石油等领域，为用户提供高精度的、受控的、温度均匀的恒定场源，是研究所、高等院校、工厂实验室、质检部门理想的恒温槽。
参数要求：温度范围：5-150℃，温度波动态：±0.05℃，控温方式：微机温控、PID调节，显示分辨率：0.1℃，内胆容积：15，开口尺寸：215×170×200mm，泵循环方式：内循环，泵流量：10L，功率：1.5KW，外形尺寸：370×340×4802 控温仪 2 主要功能：通过对负载功率的精确控制，从而实现精密控温。
参数要求：电源：220V、50Hz，输出功率：≥1500W，空载功耗：≤5W，控温精度：±1℃，分辨率：±1℃，量程：室温—399℃，感温信号：K型，控温方式：可控硅控制输出3 贝克曼温度计 2主要功能：是精密测量温度差值的温度计参数要求：测量范围：-50—150℃，示值误差：0.001，外形尺寸：300×150mm4 奥氏粘度计 2 主要功能：测定低粘滞性液体的相对粘度参数要求：毛细管内经：≈0.55mm，水流过时间：75-100s，测定球体积：2.5mL，毛细管长：110mm，全长：230mm5 WLS-2数字恒流电源6主要功能：消除了负载导线电阻对电压显示的影响，电路的电压限幅，使得实验更加安全、可靠参数要求：输出电流：0—2A，输出电压：0—15V，电流分辨率：1mA，电压分辨率：0.01V6 SWC-II D数字温度温差仪6主要功能：实现“温度”、“温差”、“定时”三显示。
具有定时读数报警、基温自动选择和基准温差采零等功能。
参数要求：测量范围：-50—350℃，分辨率：0.1℃，稳定度：±0.1℃，线性误差：±0.2℃，传感器：Pt100微型，插入深度：50mm，响应时间：10s7 量热器 6 主要功能：可用来测定热量，比热、潜热（熔解热，汽化热、升华热等）、化学反应热，以及火炉及酒精灯火焰的温度等。
物理化学 - 南京桑力电子设备厂
一、热力学部分1、DP-AF饱和蒸气压实验装置（见彩页P14）配置一：（标准配置）配置二：（简单配置）2、SWC-LG凝固点实验装置（见彩页P22）配置一：（分体式）配置二：（一体化，两种型号任选）配置三：（智能型）配置一：（分体式）配置二：（一体化）配置三：（智能型）4、SWC-ZH中和热（焓）测定装置（见彩页P20）配置一：（分体式）配置二：（一体化）配置三：（智能型）配置一：（分体式）7、FDY双液系沸点测定仪（见彩页P23）配置一：（分体式）配置二：（一体化）8、KWL（KWL-Ⅱ）金属相图（步冷曲线）实验装置（见彩页P16、P17）配置一：KWL普通型配置二：KWL-Ⅱ普通型配置三：智能型9、DP-SJ氨基甲酸铵分解反应测定装置（见彩页P25）二、动力学部分1、ZD-BZ振荡实验装置（见彩页P27）配置一：（分体式）配置二：（一体化）配置三：（智能型）2、ZHFY-Ⅰ乙酸乙酯皂化反应测定装置（玻璃水浴见彩页P6）3、丙酮碘化反应的速率方程（超级水浴见彩页P6）4、蔗糖水解反应速率常数的测定（玻璃水浴见彩页P6）三、表面性质与胶体化学部分1、DP-AW表面张力实验装置（见彩页P14）配置一：（标准配置）配置二：（简单配置）2、DYJ电泳实验装置（见彩页P24）3、DSJ电渗实验装置（见彩页P24）4、粘度法测定水溶性高聚物相对分子质量（玻璃水浴见彩页P6）1、SDC数字电位差综合测试仪——原电池电动势的测定及其应用，化学电池温度系数的测定（见彩页P10）2、SLDS-Ⅰ电导率仪——电导率的测定及其应用（玻璃水浴见彩页P6）3、PH-3V酸度电势测定装置（见彩页P26）4、LQY离子迁移数测定装置（见彩页P28）1、PGM-Ⅱ介电常数实验装置——偶极矩的测定（见彩页P29）2、CTP-Ⅰ（CTP-Ⅱ）磁天平——“古埃法”测定磁化率（见彩页P13）3、HDY-Ⅰ恒电位仪）——阴极、阳极极化曲线的测定（见彩页P28）。
铜锌原电池电动势的测定及运用
铜锌原电池电动势的测定及应用实验目的1. 掌握对消法测定电池电动势的原理及电位差计的使用方法。
2. 通过电池电动势的测量，加深理解可逆电池、盐桥等基本概念。
3. 学会金属电极的制备和处理方法。
4. 通过原电池电动势的测定掌握有关热力学函数的计算。
实验原理铜锌原电池是由两个“半电池”所组成，而每一个半电池中有一个电极和相应的电解质溶液。
在铜锌原电池放电反应中，正极起还原反应，负极起氧化反应，电池反应是两个电极反应的总和，其电动势为组成该电池的两个半电池的电极电势的代数和。
在恒温恒压、可逆条件下，各热力学函数与电池电动势有如下关系：（1）(2)(3)式中：F是法拉第常数（96485.34C），z是电池输出元电荷的物质的量，E 是可逆电池的电动势。
故只要在恒温恒压下测出铜锌电池的电动势E和电动势的温度系数，便可求出各热力学函数。
书写电池的电动势和电极电势的表达式：根据能斯特方程，可得电池的电动势与活度的关系式：(4)由于Cu 、Zn 为纯固体，它们的活度为1，则式（4）可书写为：(5) 式中 为溶液中锌离子的活度和铜离子的活度均等于1时的电池的电动势（即原电池的标准电动势）。
的数值可由下法得到。
=E 0+-E 0- （6）E 0以标准氢电极作为标准(标准氢电极是氢气压力为100kPa ，溶液中为1，其电极电势规定为零)测得。
将标准氢电极作为负极铜电极作为正极组成电池测定E(Zn|Zn2+)，标准氢电极作为负极锌电极作为正极组成电池测定E(Cu|Cu2+)。
E(Zn|Zn2+)= E 0(Zn|Zn2+)- 2RT F ()ln (2+a Zn a Zn ） （7）E(Cu|Cu2+)= E 0(Cu|Cu2+)- 2RT F ()ln (2+a Cu a Cu ） （8）得出E 0(Zn|Zn2+)，E 0(Cu|Cu2+)。
由（6）得 。
由E 0 还可以计算出ΔrGmθ，可由下式求出：ΔrGmθ=-zFE 0 （9）计算原电池反应电动势的温度系数（E T ∂∂）P 。
SDC数字电位差综合测试仪的使用20131122
SDC-Ⅲ数字电位差综合测试仪的使用
注意：测试液千万不可污染操作键盘！
1．开机
用电源线将仪表后面板的电源插座与~220V电源连接，打开电源开关，预热15分钟后再进入下一步操作。
2．内标法校正零点
（1）将“测量选择”旋钮置于内标。
（2）将测试线分别插入测量孔内，将“100”位置于1，“补偿”旋钮逆时针旋到底（无补偿），其它旋钮均置于“0”。
此时，显示
屏上“电位指示”显示“1.00000”V，将两测试线短接。
（3）待显示屏上“检零指示”显示数值稳定后，按一下采零键，此时，显示屏上“检零指示”显示为“0000”。
3．可逆电池电动势的测量
（1）将“测量选择”旋钮置于“测量”。
（2）用测试线将被测电动势按“+”、“-”极性与“测量插孔”连接。
（3）用手按住“测量”按钮的同时进行下列操作：依次调节“100-10-4”五个旋钮，使“检零指示”显示数值为负且绝对值最
小；调节“补偿旋钮”使“检零指示”显示为“0000”时显示屏上的
“电位指示”即为被测电动势的值。
（4）注意：在测量过程中，若检零指示显示溢出符号“OUL”，说明“电位指示”显示的数值与被测电动势的值相差过大。
4．使用注意事项
（1）置于通风、干燥、无腐蚀性气体的场合。
（2）不宜放置在高温环境，避免靠近发热源如电暖气和炉子等。
（3）为保证仪器工作正常，非专业人员请勿打开机盖进行检修。
大学物理化学实验报告-原电池电动势的测定
物理化学实验报告院系化学化工学院班级化学061学号13姓名沈建明实验名称：原电池电动势的测定日期2009.03.26 同组者姓名史黄亮室温16.84℃气压101.7 kPa成绩一、目的和要求1.学会一些电极的制备和处理方法；2.掌握对消法测定电池电动势及电极电势的原理和方法；3.熟悉数字式电子电位差计的工作原理和正确的使用方法。
二、基本原理测定电池电动势必须要求电池反应本身是可逆的，即电池必须在可逆的情况下工作，此时只允许有无限小的电流通过电池。
因此根据对消法原理（在外电路上加一个方向相反而电动势几乎相等的电池）设计了一种电位差计，以满足测量工作的需要。
T温度下的电极电势ψT=ψTθ-(RT/2F)*ln(1/a);—a= r±*m (r±参见附录表V-5-30)ψTθ=ψ298θ+α(T-298)+0.5β(T-298)^2—α，β为电池电极的温度系数：铜电极(Cu2+/Cu)，α=-0.000016 V/K，β=0锌电极[Zn2+/Zn(Hg)]，α=0.0001 V/K，β=0.62*10-6 V/K三、仪器、试剂SDC-Ⅱ数字电位差综合测试仪、YJ56电镀仪毫安表、饱和甘汞电极、U型玻璃管等；0.1000mol/L CuSO4溶液、0.0100mol/L CuSO4溶液、0.1000mol/L ZnSO4溶液、Hg2Cl2溶液、饱和KCl溶液、琼脂、氯化钾(A.R.)、铜片、锌片等。
四、实验步骤㈠、电极制备Ⅰ. 铜电极①取2片铜片，用沙皮纸将其表面打磨干净，再放入稀硝酸溶液中处理片刻，用蒸馏水冲洗干净；②将处理后的铜片放入电镀液(0.1000mol/L CuSO4溶液)中,与电源的负极相连，电源的正极与另一片铜片相连，回路中连有一只毫安表，调节电镀装置使毫安表的读数为40左右，电镀约1h；Ⅱ. 锌电极①取一片锌片，用沙皮纸将其表面的氧化物打磨去除，放入稀硫酸溶液中片刻，使其表面氧化物进一步反应完全；②用蒸馏水冲洗锌片后，将其放入Hg2Cl2溶液约6秒钟，使其表面汞齐化；③取出后再用蒸馏水淋洗，用纸吸干表面的水，放入0.1000 mol/L ZnSO4溶液中备用；㈡、制盐桥①在100ml烧杯中加入适量蒸馏水，用电磁炉煮沸；②称取12g琼脂和20g纯KCl，加入沸水中③待固体完全溶解至溶液成浆糊状时，用胶头滴管将液体注入U型玻璃管中，注满且没有气泡；④冷却后即为盐桥；㈢、测定各组电池的电动势a.(-) Zn｜ZnSO4(0.1000mol/L)‖KCl(饱和)｜Hg2Cl2｜Hg (+)b.(-) Zn｜ZnSO4(0.1000mol/L)‖KCl(饱和)｜AgCl｜Ag (+)c.(-) Hg｜Hg2Cl2｜KCl(饱和) ‖CuSO4(0.1000mol/L) ｜C u (+)d.(-) Ag｜AgCl｜KCl(饱和) ‖CuSO4(0.1000mol/L) ｜Cu (+)e.(-) Zn｜ZnSO4(0.1000mol/L)‖CuSO4(0.1000mol/L) ｜Cu (+)f.(-) Cu｜CuSO4(0.0100mol/L)‖CuSO4(0.1000mol/L) ｜Cu (+)①打开数字式电位差计的电源，打到内标档，各旋钮打至0处，按下归零按钮；②切换到测量档，将以上电池的正负极对应数字式电位差计的正负极连接好；③调整各旋钮，使右侧显示值为零(有时需要等待片刻至数值稳定)，此时左侧显示的数值即被测电池的电动势；④依次测定6组电池的电动势并记录下数据。
电极制备和电池电动势测定2
课时教学实施方案课程：物理化学实验授课班级：12级化工1-3班授课学期：2014-2015 学年1学期教案教案时，在电池内阻上要产生电位降，从而使得两极间的电位差较电池电动势为小。
因此，只有在没有电流通过电池时两电极间的电位差才与电池电动势相等。
之所以不能直接用伏特计来测量一个可逆电池的电动势，就是因为使用伏特计时必须使有限的电流通过回路才能驱动指针旋转，所得结果必然不是可逆电池的电动势，而只是不可逆电池两极间的电位差。
图1-1 对消法测量原理示意图一般采用对消法测可逆电池的电动势，常用的仪器为电位差计。
电位差计是按照对消法测量原理而设计的一种平衡式电压测量仪器。
它与标准电池、检流计等相配合，成为电压测量的基本仪器。
图1-1是对消法测量原理示意图,其中E w是工作电池，R p是可变电阻，AC 是均匀的滑线电阻，E s是标准电池，E x是待测电池，G是检流计，K是换向开关。
①工作电流回路，也叫电源回路。
从工作电池正极开始，经滑线电阻AC，再经工作电流调节电阻R p，回到工作电池负极。
它的作用是借助于调节R p使在AB上产生一定的电位降。
②标准回路，也叫校准回路，是校准工作电流回路。
从标准电池的正极开始(当换向开关K扳向E s一方时)，经滑线电阻上AB段，再经检流计G，回到标准电池负极。
它的作用是用标准工作电流回路以标定AB上的电位降。
借助于调节R p，使G中无电流通过，此时AB段上的电位降与标准电池电动势相对消，大小相等而方向相反。
③测量回路。
从待测电池的正极开始(当换向开关K扳向E x一方时)，经滑线电阻上AB 段，再经检流计G，回到待测电他负极。
它的作用是用标定好了的滑线电阻AC上的电位降来测量未知电池的电动势。
在保持校准后的工作电流I 不变(即固定R p )的条件下，在AC 上寻找出B '点，使得G 中电流为零，即I G ＝0，此时在滑线电阻AB '段上的电位降与待测电池的电动势E x 相对消，大小相等而方向相反。
UJ33D-2 型数字电位差计使用说明书
2mA
20mV
0～ 19.999mV ±（ 0.04%Ux+2μ V）
1μ V
2mA
*50mV
0～ 49.999mV ±（ 0.04%Ux+5μ V）
3μ V
2mA
(分度 号) 温度 直 读 范围
(K)
0～ 1230.0℃ ±（ 0.1%Tx+0.2℃ ）
0.1℃
(E)
0～ 660.0℃
±（ 0.1%Tx+0.2℃ ）
上海双特电工仪器有限公司
一、概述 1.1 产品特点和用途 UJ33D-2 型数字电位差计是传统直流电位差计更新换代型产品，它采用先进的数
字化、智能化技术同传统工艺相结合，使产品具有以下特点： a)数字直读发生和测量电压值； b)可直读对应于输出或测量毫伏值的 5 种常用热电偶分度号的温度值，省却使 用者查表之麻烦； c)输出标准电压信号可带负载，直接校验各种低阻抗仪表； d)采用四端钮输出方式，消除小信号输出时测量导线产生的压降误差； e)内附精密基准源，去除标准电池，避免环境污染，同时省却反复对标准要求， 方便用户操作； f)带 RS232 标准接口，可与计算机通信。 产品在使用功能上完全覆盖原直流电位差计 UJ33a，UJ33a-1 等产品，可对热电
图 8 计算机通信接线图
5.电源插头，仪器即停止工作，仪器若长期不
使用，应将底部电池盒内电池取出。
六、故障分析与排除 故障现象
原因分析
排除方法
开机无显示 1）电池未装好
检查纠正
2） 其 它
送厂方修理
显 示 严 重 跳 1）电池接触不良或电池用完
检查纠正
字
2）信号端钮与短路导电片未旋紧 检查纠正
22实验十七电极制备及电动势的测定
136实验17 电极制备及电动势和化学反应的热力学函数变化值的测定【实验目的】1．学会铜电极、锌电极和甘汞电极的制备和处理方法。
2．掌握电势差计的测量原理和测定电池电动势的方法。
3．加深对原电池、电极电势等概念的理解。
4.通过测定不同温度下的电池的电动势计算有关热力学常数。
【实验原理】 （一）电动势的测定电池由正、负两个电极组成，电池的电动势等于两个电极电势的差值。
-+-=ϕϕE （3-118）式中ϕ+是正极的电极电势；ϕ-是负极的电极电势。
以Cu －Zn 电池为例，电池符号负极反应正极反应电池中总的反应为Zn 电极的电极电势+++-=222ln 20//Zn Zn ZnZn ZnZna a F RTϕϕ （3-119） Cu 电极的电极电势+++-=222ln 20//Cu Cu CuCu CuCua a F RTϕϕ （3-120） 所以Cu －Zn 电池的电池电动势为ZnCu Zn Cu ZnCu Zn Cu ZnZn CuCu ZnZn Cu Cu a a a a F RT E a a a a F RT E ++++++++-=--=-=22222222ln2ln 200/0///ϕϕϕϕ （3-121）137纯固体的活度为1所以++-=22ln20Cu Zn a a F RT E E （3-122） 在一定温度下电极电势的大小决定于电极的性质和溶液中有关离子的活度。
由于电极电势的绝对值不能测量，在电化学中，通常将标准氢电极的电极电势定为零，其他电极的电极电势值是与标准氢电极比较而得到的相对值。
由于使用标准氢电极条件要求苛刻，而实际中常用电势稳定的可逆电极作为参比电极来代替，如甘汞电极、银一氯化银电极等。
这些电极的标准电极电势值已精确测出，在物理化学手册中可以查到。
电池电动势不能用伏特计直接测量。
因为当把伏特计与电池接通后，由于电池放电，不断发生化学变化，电池中溶液的浓度将不断改变，因而电动势值也会发生变化。
SDC数字电位差综合测试仪的使用20131122
SDC-Ⅲ数字电位差综合测试仪的使用
注意：测试液千万不可污染操作键盘！
1．开机
用电源线将仪表后面板的电源插座与~220V电源连接，打开电源开关，预热15分钟后再进入下一步操作。
2．内标法校正零点
（1）将“测量选择”旋钮置于内标。
（2）将测试线分别插入测量孔内，将“100”位置于1，“补偿”旋钮逆时针旋到底（无补偿），其它旋钮均置于“0”。
此时，显示
屏上“电位指示”显示“1.00000”V，将两测试线短接。
（3）待显示屏上“检零指示”显示数值稳定后，按一下采零键，此时，显示屏上“检零指示”显示为“0000”。
3．可逆电池电动势的测量
（1）将“测量选择”旋钮置于“测量”。
（2）用测试线将被测电动势按“+”、“-”极性与“测量插孔”连接。
（3）用手按住“测量”按钮的同时进行下列操作：依次调节“100-10-4”五个旋钮，使“检零指示”显示数值为负且绝对值最
小；调节“补偿旋钮”使“检零指示”显示为“0000”时显示屏上的
“电位指示”即为被测电动势的值。
（4）注意：在测量过程中，若检零指示显示溢出符号“OUL”，说明“电位指示”显示的数值与被测电动势的值相差过大。
4．使用注意事项
（1）置于通风、干燥、无腐蚀性气体的场合。
（2）不宜放置在高温环境，避免靠近发热源如电暖气和炉子等。
（3）为保证仪器工作正常，非专业人员请勿打开机盖进行检修。
电池电动势及温度系数的测定
电池电动势及温度系数的测定姓名：吴春明 班级：工艺五班 学号：10031010516一、 实验目的（1）掌握可逆电池电动势的测量原理和电位差计的操作。
（2）通过原电池电动势的测定求算电池反应的Δr G m 、Δr S m 、Δr H m 等热力学函数。
（3）熟悉原电池的图式表示法和电极、电池反应的书写。
二、实验仪器器材：SDC －II 数字电位差综合测试仪，恒温水浴，原电池装置，AgCl/ Ag 电极，Ag 电极，盐桥。
药品：0.1mol ·L -1 NaCl 溶液，0.1mol ·L -1 AgNO 3溶液。
三、 实验原理1、热力学基础可逆电动势为E 的电池按指定电池反应式，当反应进度ξ＝1mol 时，反应 的吉布斯函数变为：()zEF G P T m r -=∆,（1）式中E 为可逆电池的电动势，单位为伏特（V ）；F 为法拉第常数，常取96500 C ·mol-1，z 为电极反应式中电子的化学计量数，ΔrGm 的单位为J ·mol-1。
所以，在一定的温度和压力下，测出可逆电池的电动势，即可计算出电池反应的摩尔反应吉布斯函数变ΔrGm 。
又根据热力学基本方程Vdp SdT dG +-=，可以得到：P Pm r m r T E zF T G S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∆∂-=∆ （2）式中()pET ∂∂称为电池的温度系数，表示电池电动势随温度的变化。
在系列温度下测得系列电动势值，作E —T 图，从曲线斜率可求得电池的温度系数。
进而算出ΔrSm 。
由吉布斯－亥姆霍兹公式可计算化学反应的摩尔反应焓，即：mr m r m r S T G H ∆+∆=∆ (3)2、对消法测定电动势的原理根据可逆过程的定义，可逆电池应满足如下条件: (1)电池反应可逆，亦即电池电极反应可逆。
(2)电池中不允许存在任何不可逆的液体接界。
(3)电池必须在可逆的情况下工作，即充放电过程必须在平衡态下进行，允许通过的电流无限小。
实验十九 电极制备及电池电动势的测定
实验十九 电极制备及电池电动势的测定一、实验目的1．测定C u －Zn 电池的电动势和Cu 、Zn 电极的电极电势； 2．学会一些电极的制备和处理方法；3．掌握电位差计的测量原理，学会SDC －Ⅱ数字电位差测试仪的使用。
二、基本原理电池由正、负两个电极组成，电池在放电过程中，正极发生还原反应，负极发生氧化反应，电池内部还可能发生其它反应，电池反应是电池中所有反应的总和。
电池的电动势等于两个电极电势的差值。
-+-=ϕϕE式中：+ϕ是正极的电极电势；-ϕ是负极的电极电势。
以Cu －Zn 电池为例，其电池符号为：Zn | ZnSO 4 (+2Zn α) ║ CuSO 4(+2Cu α) | Cu 负极发生氧化反应：Zn → Zn 2+(+2Zn α) + 2e 正极发生还原反应：Cu 2+(+2Cu α) + 2e → Cu 电池的总反应为：Zn + Cu 2+(+2Cu α) → Cu + Zn 2+(+2Zn α) （19－1） 根据能斯特（Nernst ）方程，Zn 电极的电极电势为：+++-=222ln2//Zn ZnZnZn ZnZnF RT ααϕϕϑ （19－2） Cu 电极的电极电势为：+++-=222ln2//Cu CuCuCu CuCuF RT ααϕϕϑ （19—3） 所以Cu －Zn 电池的电动势为：ZnCu Zn Cu ZnZn Cu Cu Zn Zn Cu Cu F RT E ααααϕϕϕϕϑϑ++++++--=-=222222ln2//// ϑϑϑϕϕZnZn Cu Cu E //22++-= 纯固体的活度为1，1==Cu Zn αα所以 ++-=22ln 2Cu Zn F RT E E ααϑ（19—4）在一定温度下，电极电势的大小决定于电极的性质和溶液中有关离子的活度。
标准电极电势可以在物理化学常用数据表中查到。
电池的电动势不能直接用伏特计来测量，因为当把伏特计与电池接通后，必然有适量的电流通过才能使伏特计有显示，这样电池中就会发生化学反应，溶液的浓度会不断改变。
电动势与温度关系的测定
电动势与温度关系的测定一、实验目的1. 了解可逆电池、可逆电极、盐桥等概念，掌握电位差计的测量原理和使用方法。
2. 掌握用电动势法测定化学反应热力学函数的原理和方法。
3. 测定电池在不同温度下的电动势值，并计算电池反应的热力学函数。
二、实验原理电池由正、负两个电极组成。
电池在放电过程中，正极发生还原反应，负极发生氧化反应，电池内部还可能发生其它过程（如发生离子迁移）。
电池反应是电池中所有反应的总和。
从化学热力学知道，在恒温恒压可逆条件下，电池反应的自由能的改变值等于对外所作的最大非体积功，如果非体积功只有电功一种，则有：,()r T P G zFE =- （1）式中z 为电池输出元电荷的物质的量，单位为摩尔（mol ）；E 为可逆电池的电动势，单位为伏特（V ）；F 为法拉第常数。
上式只有在恒温恒压可逆条件下才能成立，这就首先要求电池反应本身是可逆的，即要求电池的电极反应是可逆的，且不存在任何不可逆的液接界。
另外，电池还必须在可逆的情况下工作，即放电和充电过程必须发生在接近平衡状态下，所通过的电流必须十分微小。
化学反应的热效应可以直接用量热计测量，也可以用电化学方法来测量。
将化学反应设计成可逆电池，在一定条件下，电池的电动势可以准确测得。
因此，用电化学方法所得数据较热化学方法所得数据更可靠。
利用对消法可以测定电池的电动势E ，即可计算出相应的电池反应的自由能改变值 ，可以通过可逆电池电动势测定的电化学方法来解决热力学问题。
根据吉布斯－亥姆霍茨公式：（2）将（18－1）式代入（18－2）式，得： ()r p E H zFE zFT T∂=-+∂由于（3）将（2）式代入（3）式，得：()r p ES zF T∂=∂ （4） 因此，将化学反应设计成一个可逆电池，在恒定温度和压力下，测量电池的电动势，代入（1）式，即可得到该恒定温度下的反应的自由能改变值。
连续测定各个温度下该可逆电池的电动势，将电池的电动势对温度作图，由此曲线的斜率可以计算出任一温度下的 ()p ET∂∂值，将此值代入（3）式和（4）式，即可求得该反应在一定温度下的热力学函数和 。
sdc数字电位差综合测定仪使用方法
sdc数字电位差综合测定仪使用方法
SDC数字电位差综合测定仪是一种用于测量物质之间电势差的专业设备，其使用方法通常包括以下几个步骤：
1.开机与预热：打开电源开关，根据仪器型号和说明书的要求进行预热，一般需要预热一段时
间以确保电路稳定。
2.参数设置：根据实验需求设置相关的测量参数，如测量模式（比如电压、电流等）、量程、
分辨率等。
3.连接样品与参比电极：将待测样品电极和参比电极按照正确的接线方式接入电位差测定仪的
相应接口。
注意选择合适的参比电极，例如饱和甘汞电极或银-氯化银电极，并保持两电极在样品中的位置正确且稳定。
4.校准：在正式测量前，可能需要对仪器进行零点校准或者两点校准，以消除系统误差。
这通
常通过接入已知标准溶液来完成。
5.测量：设置好一切后，开始进行电位差的测量。
记录并观察显示面板上的读数，等待数值稳
定后读取数据。
6.数据处理与保存：测量结束后，及时记录数据，并根据实验要求进行必要的数据处理。
部分
高级的数字电位差综合测定仪还具有数据存储和传输功能，可直接保存测量结果。
7.关机与清理：完成所有测量后，关闭电源，将电极清洗干净并妥善保管，同时清洁仪器表
面，确保下次使用的准确性。
请根据实际购买的SDC数字电位差综合测定仪的具体型号及配套操作手册来进行详细的操作。
(整理)电极制备和原电池电动势测定
课时教学实施方案课程：物理化学实验授课班级：12级化工1-3班授课学期：2014-2015 学年1学期教案教案电流I 不变(即固定R p )的条件下，在AC 上寻找出B '点，使得G 中电流为零，即I G ＝0，此时在滑线电阻AB '段上的电位降与待测电池的电动势E x 相对消，大小相等而方向相反。
2、原电池电动势主要是两个电极的电极电势的代数和，如能分别测定出两个电极的电势，就可以计算得到由他们组成的电池电动势。
下面以锌-铜电池为例进行分析。
铜锌电池表达式：Zn(s)｜ZnSO 4(a 1)‖CuSO 4(a 2)｜Cu(s) 负极反应： Zn(s) → Zn(a 1) + 2e正极反应： Cu (a 2) + 2e → Cu(s)电池反应： Zn +Cu(a 2)→Zn(a 1) +Cu 根据能斯特公式，锌电极和铜电极的电极电势分别为：+++-=222Z Zn /ZnZ /ZnZ ln 2n n n a a F RTϕϕ (式1-2)+++-=222Cu Cu /CuCu /CuCuln 2a a F RTϕϕ (式1-3)++++++++-=---=-=2222ln2ln ln Cu Zn n n n a a F RT E a a F RT a a F RT EZ Z n /Z nZ Cu Cu /CuCu /Z n Z /Cu Cu 222222ϕϕϕϕ++-=22ln2Cu Zn a a F RT E E电极电势的大小与电极性质、溶液中有关离子的活度及温度有关。
在电化学中电极电势的数值是相对值，通常将标准氢电极（p=100kPa ，a H +=1）的电极电势定为零，将它作为负极与待测电极组成一原电池，此电池的电动势即为该待测电极的电极电势。
由于使用氢电极较麻烦，故常用其他可逆电极作为比较电极，常用的比较电极有甘汞电极，氯化银电极等。
对于298K 时各电极的标准电极电势可以在物理化学手册中查到。
原电池热力学物化实验报告
原电池热力学物化实验报告原电池电动势的测定与应用物化实验报告原电池电动势的测定及热力学函数的测定一、实验目的1) 掌握电位差计的测量原理和测量电池电动势的方法；2) 掌握电动势法测定化学反应热力学函数变化值的有关原理和方法；3) 加深对可逆电池，可逆电极、盐桥等概念的理解；4) 了解可逆电池电动势测定的应用；5) 根据可逆热力学体系的要求设计可逆电池，测定其在不同温度下的电动势值，计算电池反应的热力学函数△G、△S、△H。
二、实验原理1．用对消法测定原电池电动势：原电池电动势不能能用伏特计直接测量，因为电池与伏特计连接后有电流通过，就会在电极上发生生极化，结果使电极偏离平衡状态。
另外，电池本身有内阻，所以伏特计测得的只是不可逆电池的端电压。
而测量可逆电池的电动势，只能在无电流通过电池的情况下进行，因此，采用对消法。
对消法是在待测电池上并联一个大小相等、方向相反的外加电源，这样待测电池中没有电流通过，外加电源的大小即等于待测电池的电动势。
2．电池电动势测定原理：Hg | Hg2Cl2(s) | KCl( 饱和) | | AgNO3 (0.02 mol/L) | Ag 根据电极电位的能斯特公式，正极银电极的电极电位：其中?Ag0.799?0.00097(t?25)；而/AgAg/Ag?Ag/AgRT1lnFaAg?负极饱和甘汞电极电位因其氯离子浓度在一定温度下是个定值，故其电极电位只与温度有关，其关系式：φ饱和甘汞= 0.2415 - 0.00065(t –25)而电池电动势E理论??Ag/Ag?—?饱和甘汞；可以算出该电池电动势的理论值。
与测定值比较即可。
3．电动势法测定化学反应的△G、△H和△S：如果原电池内进行的化学反应是可逆的，且电池在可逆条件下工作，则此电池反应在定温定压下的吉布斯函数变化△G和电池的电动势E有以下关系式：△rGm =-nFE从热力学可知：△H=-nFE+△S4．注意事项：①盐桥的制备不使用：重复测量中须注意盐桥的两端不能对调；②电极不要接反；三、.实验仪器及用品1.实验仪器SDC数字电位差计、饱和甘汞电极、光亮铂电极、银电极、250mL 烧杯、20mL烧杯、U形管 2.实验试剂0.02mol/L的硝酸银溶液、饱和氯化钾溶液、硝酸钾、琼脂四、实验步骤1.制备盐桥3%琼脂-饱和硝酸钾盐桥的制备方法：在250mL烧杯中，加入100mL蒸馏水和3g琼脂，盖上表面皿，放在石棉网上用小火加热至近沸，继续加热至琼脂完全溶解。
实验十九 电极制备及电池电动势的测定
实验十九 电极制备及电池电动势的测定一、实验目的1．测定C u －Zn 电池的电动势和Cu 、Zn 电极的电极电势； 2．学会一些电极的制备和处理方法；3．掌握电位差计的测量原理，学会SDC －Ⅱ数字电位差测试仪的使用。
二、基本原理电池由正、负两个电极组成，电池在放电过程中，正极发生还原反应，负极发生氧化反应，电池内部还可能发生其它反应，电池反应是电池中所有反应的总和。
电池的电动势等于两个电极电势的差值。
-+-=ϕϕE式中：+ϕ是正极的电极电势；-ϕ是负极的电极电势。
以Cu －Zn 电池为例，其电池符号为：Zn | ZnSO 4 (+2Zn α) ║ CuSO 4(+2Cu α) | Cu 负极发生氧化反应：Zn → Zn 2+(+2Zn α) + 2e 正极发生还原反应：Cu 2+(+2Cu α) + 2e → Cu 电池的总反应为：Zn + Cu 2+(+2Cu α) → Cu + Zn 2+(+2Zn α) （19－1） 根据能斯特（Nernst ）方程，Zn 电极的电极电势为：+++-=222ln2//Zn ZnZnZn ZnZnF RT ααϕϕϑ （19－2） Cu 电极的电极电势为：+++-=222ln2//Cu CuCuCu CuCuF RT ααϕϕϑ （19—3） 所以Cu －Zn 电池的电动势为：ZnCu Zn Cu ZnZn Cu Cu Zn Zn Cu Cu F RT E ααααϕϕϕϕϑϑ++++++--=-=222222ln2//// ϑϑϑϕϕZnZn Cu Cu E //22++-= 纯固体的活度为1，1==Cu Zn αα所以 ++-=22ln 2Cu Zn F RT E E ααϑ（19—4）在一定温度下，电极电势的大小决定于电极的性质和溶液中有关离子的活度。
标准电极电势可以在物理化学常用数据表中查到。
电池的电动势不能直接用伏特计来测量，因为当把伏特计与电池接通后，必然有适量的电流通过才能使伏特计有显示，这样电池中就会发生化学反应，溶液的浓度会不断改变。
sdc数字电位差综合测定仪使用方法
sdc数字电位差综合测定仪使用方法sdc数字电位差综合测定仪是一种精密的测量仪器，广泛应用于科研、工业等领域。
本文将详细介绍sdc数字电位差综合测定仪的使用方法，帮助您正确、高效地进行测量。
一、准备工作1.确保仪器及配件完整：检查sdc数字电位差综合测定仪主机、测试线、电极等是否完好无损。
2.配置电解质：根据测量需求选择适当的电解质，并将其倒入电解池中。
3.开机预热：打开仪器电源，预热15-30分钟，确保仪器稳定工作。
二、连接测试线1.将红色测试线连接至仪器的“V1”接口，黑色测试线连接至“V2”接口。
2.将电极分别插入电解质中，红色电极连接至待测电位点，黑色电极连接至参比电位点。
三、设置参数1.进入仪器设置菜单，选择测量模式（如：直接电位法、间接电位法等）。
2.设置测量范围、分辨率等参数，以满足测量需求。
3.根据电解质的类型和浓度，调整电极对电位，使仪器显示的电位值接近理论值。
四、开始测量1.确保仪器参数设置正确，电解质搅拌均匀。
2.点击“开始测量”按钮，仪器开始自动采集数据。
3.测量过程中，保持电解质温度稳定，避免振动和电磁干扰。
五、数据处理与分析1.测量完成后，仪器会自动显示测量结果。
2.根据测量数据，进行数据处理和分析，如：计算浓度、绘制电位曲线等。
六、注意事项1.使用过程中，避免接触仪器的高压部分，防止触电。
2.定期检查仪器及配件，发现问题及时更换或维修。
3.遵循仪器的操作规程，防止因操作不当导致的测量误差。
4.测量结束后，及时清洗电极，并妥善保管仪器。
通过以上步骤，您可以熟练掌握sdc数字电位差综合测定仪的使用方法，为您的科研和工业测量提供精确的数据支持。
电位差测试仪操作流程
电位差测试仪操作流程电位差测试仪是一种用来测量电路中电位差的设备。
它通常由测试仪本体、测试夹具和控制面板组成。
本文将介绍电位差测试仪的详细操作流程，以便用户能够正确有效地使用该设备。
一、准备工作在进行电位差测试之前，需要先准备好以下材料和设备：1. 电位差测试仪本体2. 电位差测试仪探头3. 电源线和连接线4. 待测试的电路或电子元件确保所有设备都处于正常工作状态，并且符合相关的安全标准。
二、连接电路1. 将电位差测试仪的电源线插入电源插座，并将控制面板上的电源开关打开。
2. 使用连接线将电位差测试仪的探头连接到待测试电路或电子元件的相应位置。
3. 确保连接线的插头与接口相匹配，并且连接稳固可靠。
三、调整测试仪参数1. 打开电位差测试仪的控制面板，检查仪器是否自检合格。
2. 根据待测试电路的特点，调整测试仪的参数，如量程、精度等。
可以参考测试仪的用户手册进行设置。
3. 确保测试仪的参数符合测试需求，并能够提供准确的测量结果。
四、执行测试1. 确认测试仪的参数设置完毕后，按下控制面板上的“开始测试”按钮，测试仪将开始进行电位差的测量。
2. 在测量过程中，尽量保持测试环境的稳定，并避免外界干扰。
3. 观察测试仪的显示屏，记录所测得的电位差数值，并确保其准确性和稳定性。
4. 如有需要，可以进行多次测量，以提高测量结果的可靠性。
五、分析和记录结果1. 根据测量结果，进行数据分析，并根据需要计算并记录其他相关参数，如电压、电流等。
2. 将测试结果以适当的方式进行记录，可以使用电脑软件、数据表格或纸质记录表等工具。
确保记录准确、清晰可读，并标注相关的测量条件和日期。
六、结束测试1. 测量完成后，关闭电位差测试仪的电源开关。
2. 断开电源线和连接线，将测试仪和相关设备进行合理的存放和保管。
3. 清理测试现场，确保无遗留物和安全隐患。
本文简要介绍了电位差测试仪的操作流程，包括准备工作、连接电路、调整测试仪参数、执行测试、分析和记录结果以及结束测试等步骤。
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SDC-Ⅱ数字电位差综合测试仪
使用说明书
一、特点
1、一体化设计：将UJ系列电位差计、光电检流计、标准电池等集成一体，体积小，重量轻，便于携带。
2、数字显示：电位差值六位显示，数值直观清晰、准确可靠。
3、内外基准：既可使用内部基准进行校准，又可外接标准电池作基准进行校准，使用方便灵活。
4、准确度高：保留电位差计测量功能，真实体现电位差计对比检测误差微小的优势。
5、性能可靠：电路采用对称漂移抵消原理，克服了元器件的温漂和时漂，提高测量的准确度。
二、技术条件
三、使用方法
（一）开机
用电源线将仪表后面板的电源插座与～220V电源连接，
打开电源开关（ON），预热15分钟再进入下一步操作。
（二）以内标为基准进行测量
1．校验
①将“测量选择”旋钮置于“内标”。
②将测试线分别插入测量插孔内,将“100”位旋钮置于“1”，“补偿”旋钮逆时针旋到底，其他旋钮均置于“0”，此时，“电位指标”显示“1.00000”V,将两测试线短接。
③待“检零指示”显示数值稳定后，按一下采零键，此时，“检零指示”显示为“0000”。
2．测量
①将“测量选择”置于“测量”。
②用测试线将被测电动势按“＋”、“－”极性与“测量插孔”连接。
③调节“100－10-4”五个旋钮，使“检零指示”显示数值为负且绝对值最小。
④调节“补偿旋钮”，使“检零指示”显示为“0000”，此时，“电位显示”数值即为被测电动势的值。
（三）以外标为基准进行测量
1．校验
①将“测量选择”旋钮置于“外标”。
②将已知电动势的标准电池按“＋”、“－”极性与“外标插孔”连接。
③调节“100－10－4”五个旋钮和“补偿”旋钮，使“电位指示”显示的数值与外标电池数值相同。
④待“检零指示”数值稳定后，按一下采零键，此时，“检零指示”显示为“0000”。
2．测量
①拔出“外标插孔”的测试线，再用测试线将被测电动势按“＋”、“－”极性接入“测量插孔”。
②将“测量选择”置于“测量”。
③调节“100－104”五个旋钮，使“检零指示”显示数值为负且绝对值最小。
④调节“补偿旋钮”，使“检零指示”为“0000”，此时，“电位显示”数值即为被测电动势的值。
（四）关机：
实验结束后关闭电源。
四、维护注意事项
1、置于通风、干燥、无腐蚀性气体的场合。
2、不宜放置在高温环境，避免靠近发热源如电暖气或炉子等。
3、为了保证仪表工作正常，没有专门检测设备的单位和个人，请勿打开机盖进行检修，更不允许调整和更换元件，否则将无法保证仪表测量的准确度。