电导分析法
第九章 电导分析法和
电导池常数
对具有固定电极的电导池， 对具有固定电极的电导池，两极间的距 和电极面积A都是固定值 为常数， 离l和电极面积 都是固定值，l/A为常数， 和电极面积 都是固定值， 为常数 称为电导池常数θ（ 称为电导池常数 （cm-1）。
l θ= A
利用电导池常数可以测出不同物质的 电导率。 电导率。
电导池常数的应用 －－－－测量物质的电导率 －－－－测量物质的电导率 l θ= κ A θ = =κ ⋅R
1 1 A A G= = =κ R ρ l l
G
θ = κ s ⋅ Rs θ = κ x ⋅ Rx
电导池常数的应用 －－－－测量物质的电导率 －－－－测量物质的电导率
θ = κ s ⋅ Rs θ = κ x ⋅ Rx
λm与电解质浓度的关系
λm随着物质浓度逐渐降低，在无限稀释情况 随着物质浓度逐渐降低， 趋于恒定，达到最大值 最大值λ 下，趋于恒定，达到最大值λ0,m 。
（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、 电解质的导电性有溶液中的正、负离子共同 产生，所以： 产生，所以：
λ m = n λ m+ + n λ m −
Σλ 0 = Σn + λ 0 + + Σn − λ 0 − m m m
电导率κ 电导率κ的计算
例1 计算25℃时纯水的电导率。 计算25℃时纯水的电导率。 25℃时纯水的电导率 纯水中导电的是水电离生成的H 解：纯水中导电的是水电离生成的 +和OH－ 离子，它们的浓度均为10 离子，它们的浓度均为 -7mol/L。查表得， 。查表得， + 的 λ 0 为349.8×10-4，OH－的 λ 0 为 H × m m 198.0×10-4则纯水的电导率为： 则纯水的电导率为： ×
第二章 电导分析法
在无限稀释的溶液中，离子淌度用UA,0 表 示，称为离子的极限淌度。 在电解质完全电离的情况下，离子淌度和 摩尔电导率的之间有如下关系：
m U U F
,m U F
(F为法拉第常数)
和
,m U F
---摩尔电导率随浓度的变化，是由离子淌度的 变化引起的; --- 正、负离子摩尔电导率之差，是 由离子淌度的差异引起的。
摩尔电导率为正离子和负离子的摩尔电
导率之和。
即：
o ,
0， m
0 , 0 ,-
式中， 、 分别代表无限稀释的溶液
o ,-
中正离子和负离子的摩尔电导率。
在无限稀释的溶液中，正、负离子的电导率只取决 于离子的本性，不受其他共存离子的影响。
例如：已知离子极限摩尔电导率可计 算弱电解质的λNO3Λ
则
c G m 22 . 7 10
3
53
4
( 349 . 82 71 . 44 ) 10
28 . 6
mol· -3 m
即c = 0.0286mol· -1 L
例4：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：纯水的极限摩尔电导率； Λm=λH+ +λOH-=547.42×10-4S· 2· -1 m mol 纯水中氢离子、氢氧根离子的浓度均为 10-7mol· -1，即c=10-4mol· -3 L m 由纯水的电导率为k=cΛm=5.4742×10-6S· -1 m 所以纯水电导为G=kA/l=5.4742×10-6×1.11×10-2 =6.08×10-8S
第八章电导分析法库仑分析法
测定；某些物理化学常数测定；离子色谱法检测 器
电导滴定法
是通过测定滴定过程中溶液电导的变化来 确定滴定终点的方法
§1 基本原理
一、电导和电导率
1. 导体及其分类 ➢ 第一类导体：电子导体 ➢第二类导体：离子导体或电解质导体
电子导体的导电能力一般比离子导 体要大得多，为方便起见，第一类导 体采用电阻量度物体的导电能力、第 二类导体采用电阻的倒数（即电导） 来表明其导电能力。
理论分解电压小于实际分解电压的原因是由于超电位的存在，但超电 位是如何产生的呢？
2.极化作用和超电位
平衡电位：电极上无电流通过时。电极处于平衡状态， 与之相应的电极电位称为平衡电位。而当有电流通 过电极时，电极电位不等于平衡电位。
极化：因有电流通过电极，而使电极的实际电极电位 偏离平衡电位的现象。
1. 定义
无限稀释时溶液的摩尔电导，称极限摩尔
电导，用
表示。
0,m
2. 离子独立运动定律
在无限稀释时,所有电解质全部电离，而且离 子间一切相互作用力均可忽略，因此离子在一定 电场作用下的迁移速度只取决于该离子的本性而 与共存的其它离子的性质无关。
几点讨论：
➢ 由于无限稀释时离子间一切作用力均可忽略,所以电 解质的摩尔电导应是正负离子单独对电导所提供的 贡献—离子摩尔电导的简单加和值
➢ 电导滴定过程中,被测溶液的温度要保持恒定。
库仑分析法
Coulometry Analysis
库仑分析 法（coulometry）
▪ 定义:测定电解过程中通过电解池的电量，按法拉利 定律求出待测物质含量的分析方法。是在电解基础 上发展起来的电化学分析方法。
《仪器分析》电导分析法
（2）电导滴定 电导作为容量分析法的终点指示方法，应用于一些体系 的滴定过程中。在这些体系里，滴定剂与溶液中被测离子 生成水、沉淀或难离解的化合物，终点前后溶液电导发生 变化，滴定曲线出现转折点，从而指示终点。 为了减小滴定剂加入引起的稀释作用，滴定剂的浓度比 被滴定离子的浓度至少大10倍，最好100倍。
溶液导电是通过离子进行的，因此电导率与离子的浓 度和性质有关。 浓度越大，电导率越高，离子迁移速度越快，电导率 越大。 为了比较各种电解质导电能力，提出了摩尔电导率的 概念： m＝k/c 单位S· cm2· mol-1。 溶液浓度降低时，摩尔电导率增大。这是因为离子的 迁移受到周围相反电荷的离子的影响，使其速度变慢，无 限稀释，这种影响降到最低，摩尔电导率达到最大值0。
电解质无限稀释时的摩尔电导率等于溶液中所有离子 摩尔电导率的总和，即：
Байду номын сангаас
0 0
0
在无限稀释时，离子的摩尔电导率是一个定值，与溶 液中共存离子无关。
电导是电阻的倒数，因此测量电导即是测量溶液的电 阻。通常用惠斯通电桥法来进行测定。
2、电导分析法及其应用
（1）电导法－直接测定溶液的电导与被测离子浓度之间的 关系。 水质分析－纯水中的杂质主要是一些可溶性无机盐类， 测定水的电导可以评价水的好坏。常用于实验室和环境水 的监测。 工业生产流程中的控制与自动分析－例如，合成氨的生 产中，为防止催化剂中毒，必须监控CO和CO2的浓度。
电导分析法
电解质溶液能导电，当溶液中离子浓度发生改 变时，电导随之改变。用电导来指示溶液中离子的 浓度就形成了电导分析法。
包括电导法和电导滴定法。
1、电导的基本概念及测量方法
金属导电是电子的移动，溶液导电是正负离子的迁移。
电导分析法精选全文完整版
在滴定过程中，由于滴定剂的加入而使 溶液不断稀释，为了减小稀释效应的影 响和提高方法的准确度，应使用浓度较 大的滴定剂，一般是滴定剂浓度比被滴 溶液浓度大10倍。
电导滴定法还可以测定用指示剂法或电 位法无法直接准确测定的相当弱的酸， 例如，硼酸（Ka=5.8×10-10）。
电导滴定还可应用于沉淀滴定、配位滴 定、氧化还原滴定。
HA→HA余+Na++A- →A-+Na+→A- +Na++ OH-
滴定前 化计点前 化计点
化计点后
2.弱酸(或弱减)的滴定
以NaOH滴定HAc为例,反应为： HAc + Na+ + OH- ===Na+ + Ac- + H2O 滴定开始时，电导略有下降，这是由于滴定中 形成弱酸盐的阴离子（Ac-）抑制弱酸HAc的 电离。通过极小点后溶液电导开始上升，直至 计 量 点 ， 这 由 于 溶 液 中 Na+ 和 Ac- 逐 渐 取 代 HAc。计量点后由于强碱过量，电导迅速上升
电导滴定
酸碱滴定曲线： 电导滴定常用于稀酸、弱 酸、混合酸等的测定。
1． 强酸强碱的滴定
如用NaOH滴定HCl，反应为 H+ + Cl- + Na+ + OH- = Na+ + Cl- +H2O
H++Cl- NaOH H+余+Na++Cl-+H2O
滴定前
化计点前
NaOH Na++Cl-+ H2O NaOH Na+ + Cl- +OH-
曲线的转折点为计量点 G
电导分析法 (2)(2024版)
一、电解质溶液的基本性质 二、电解质溶液的电导与浓度的关系 三、影响电导测量的因素 四、电导测量与装置 五、电导分析法的应用
一、电解质溶液的基本性质
导电性质：离子导电；
1.电导(G) 、电导率() 、摩尔电导率(m)
电导：衡量电解质溶液导电能力的物理量，电阻的倒数。
迪拜-夫肯汉根效应
三、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%。
Λ m,t
Λ m,25
oc (0.5 0.02 t)
2. 溶剂的影响
25 °C 蒸馏水电导率：0.8~1.0 S·cm-1 进一步纯化后电导率： 0.03~0.06 S·cm-1
制备高纯水需要采用石英容器, 亚沸蒸馏法。
普通蒸馏水的电导率 210-6 S·cm-1 离子交换水的电导率 510-7 S·cm-1 纯水的电导率 510-8 S·cm-1
(2) 强电解质溶液总浓度的测定
土壤,海水的盐度
(3) 大气污染物测定
SO3 NO2, 吸收后测量电导变化；监测酸雨。
2. 电导法测定物理化学常数
(1) 电离度与平衡常数的测定 HAc = H+ + Acc(1-) c c
H+ 、 Li+ 、 Na+ 、 K+ 在溶液中的 运动速度大小顺序？
离子 K+ Na+ Li+ H+ Ag+ ClBrOH-
Λ m
104
73.52
50.11
38.69
349.82
61.92
76.34
78.4
198
电导分析法
（s/m） 25.13 3.91 0.052 1.288 11.18
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一些离子在无限稀释时的摩尔离子电
导率(25C)
❖ 阳离子λ°+(×10-4 S·m2·mol-1)阴离子λ°-
❖ H+
349.8
OH-
198.6
❖ Li+
38.7
F-
55.4
❖ Na+
50.1
Cl-
76.4
❖ K+
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Λm°值可通过实验求得
❖ 方法是将Λm值对c1/2
作图,得一曲线,再将曲线
外延至c=0处,所得的
Λ使m用值Λ即m°为代Λm替°Λ值m,。若
则式
m
c
亦可写成 κ=Λm°·c
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四、离子独立运动定律
❖ 离子独立运动定律是指在无限稀释溶液中,电 解质的摩尔电导率是正、负离子的摩尔电导 率的总和。
（2） 电导池（避免测量过程中温度变 化）
池常数测定:电极间距与面积的比值 （L/A）称为电导池常数。用标准KCl 溶液测定
（3）电导仪
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2.测量电路
❖ 溶液电导的测量,实际上就是测量溶液的电阻。 不能用万用表来测量,因为当电流通过电极时, 会产生氧化或还原反应而改变了电极附近溶 液的组成或浓度,这样就造成测量误差,因为当 电流由正变负或由负变正时,电极表面的氧化 或还原迅速交替进行,其结果可以认为没有氧 化、还原发生。
根 气据体电通导入率盛的有变Ba化(O求H得)2溶SO液2的的电含导量池,接:着,将已除去SO2的混合 ❖ CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O ❖ 溶 故液也的可电据导此率求随得之CO发2含生量变。化,其变化与CO2的量有函数关系, ❖ 实际工作中是以标准钢样测得电导值并作出电导值对碳或硫
电导分析法的基本原理
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
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。
电化学分析课件2电导分析法
便携式电导计
介绍便携式电导计的优点、适用 场景和常见品牌。
台式电导计
介绍台式电导计的特点、适用范 围和常见型号。
电导分析法的适用范围和应用示例
环境分析
指出电导分析法在水质监测、污染检测等环境 分析方面的应用。
药物质量控制
阐述电导分析法在药物质量控制和药物配方中 的应用价值。
电化学分析课件2电导分 析法
电导分析法用于测定溶液中电解质的浓度和电导率。本节课将介绍电导分析 法的原理、操作流程、仪器设备以及适用范围和应用示例。
电导导性是衡量溶液中电解质浓度的重要指标。
2 电解质
阐述电解质对电流传导的作用以及不同电解质的导电性能。
3 测量方法
食品检测
介绍电导分析法在食品中常见离子的定量分析 中的应用。
工业应用
指出电导分析法在金属腐蚀、化工制品等工业 领域的重要作用。
电导分析法的优缺点以及与其他分析方法 的比较
1 优点
概述电导分析法快速、简 便的特点，与其他分析方 法相比的优势。
2 缺点
描述电导分析法可能遇到 的问题和限制性。
3 与其他分析方法的比
介绍如何利用电导计测量溶液的电导率，并计算出电解质浓度。
电导分析法的步骤和操作流程
1
溶液制备
详细说明如何准备样品溶液，包括稀释
仪器设置
2
和调整 pH 值。
指导设置电导计的参数，如温度、单位
和电导度范围。
3
测量操作
解释如何进行电导测量和记录测量结果。
电导分析法的仪器设备和常用电导计的介绍
数字电导计
较
比较电导分析法与其他常 见分析方法（如光谱法、 色谱法）之间的优劣势。
电导分析法
电解质
电解质
KCl LiCl KNO3 LiNO3 KOH LiOH
0.00349
HCl HNO3 KCl KNO3 LiCl LiNO3
0.00049
0.00349
0.00049
0.00348
0.00049
电解质溶液的电导与浓度的关系
Λm Λm A c
8.20 105 82.5 c Λm Λm 3/ 2 1/ 2 ( DT ) ( DT )
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
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
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·cm-1 进一步纯化后电导率： 0.03~0.06 S·cm-1
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
平衡常数 难溶盐的溶解度 …………
Λmபைடு நூலகம் Λ A c
m
表11-1 25℃时一些电解质极限电导数据 Λm∞ (Ω1m2mol1) 0.01499 0.01150 0.01450 0.01101 0.02715 0.02367 △ (差值) Λm∞ (Ω1m2mol1) 0.04262 0.04213 0.01499 0.01450 0.01150 0.01101 △ (差值)
第四章电位与电导分析法
第四章电位与电导分析法第四章主要介绍电位与电导分析法在化学分析中的应用。
电位与电导分析法是一类基于电化学原理的分析技术，其原理是利用电位或电导随溶液中其中一种分析物浓度的变化而变化的特性进行分析。
4.1电位分析法4.1.1电位的基本概念电位是指电极与电解质溶液之间产生的电势差。
在电位分析法中，常用的电极有指示电极和参比电极。
指示电极用于获得需要测定的分析物的信号，而参比电极用于提供一个与参比电极不发生电位变化的电位参考。
4.1.2电位滴定法电位滴定法是一种常用的电位分析方法，它通过测量电极的电位变化来确定目标溶液中其中一种物质的浓度。
电位滴定法有常规滴定法和仪器化滴定法两种形式。
常规滴定法是指使用玻璃电极进行滴定，并通过手工记录电位变化来判断滴定终点。
而仪器化滴定法则利用自动滴定仪器来记录电位变化并确定滴定终点。
仪器化滴定法具有准确性高、重复性好、自动化程度高的优点。
4.1.3电位指示法电位指示法是一种利用电极的特性来指示溶液中其中一种物质浓度变化的分析方法。
在电位指示法中，一般使用特定的指示电极来测量电位变化，并通过电位的变化来判断被测物质的浓度。
4.2.1电导的基本概念电导是指物质对电流传导的能力。
在电导分析法中，通过测量电解质溶液的电导来确定其中其中一种物质的浓度。
4.2.2电导测定法电导测定法是一种常用的分析方法，它利用电导与溶液中其中一种物质浓度之间的关系来测定该物质的浓度。
电导测定法具有操作简便、灵敏度高、快速准确的优点。
4.2.3电导滴定法电导滴定法是一种基于电导测定法的滴定分析方法。
它通过测量滴定过程中电导的变化来确定滴定终点。
电导滴定法具有准确性高、自动程度高、滴定速度快的优点。
4.3电位与电导分析法在环境分析中的应用电位与电导分析法在环境分析中有着广泛的应用。
例如，电位分析法可以用于测定水体中重金属离子的浓度，而电导分析法可以用于测定水体中溶解物质的总浓度。
此外，电位与电导分析法还可以应用于食品分析、药物分析、医学分析等领域。
电导分析法
一、电导分析法
Conductometry
以测定溶液导电能力为基础的电化学分析方法称为 电导分析法。 电导分析法。 电导分析法可以分为： 电导分析法可以分为：直接电导分析法和电导滴定 法。 直接电导分析法： 直接电导分析法：根据溶液中电导的大小确定待测 物质的含量。 物质的含量。 电导滴定： 电导滴定：根据滴定过程中滴定液电导的突变来确 定滴定终点， 定滴定终点，然后根据滴定终点所消耗的滴定剂的 体积和浓度计算待测物的含量。 体积和浓度计算待测物的含量。
Ksp=(4.69 × 10-7) 2 =2.1× 10-13 ×
电导滴定
电导滴定测定稀酸、 电导滴定测定稀酸、弱 酸、混合酸时的滴定曲 线形状。 线形状。
电导滴定过程中注意的几个问题: 电导滴定过程中注意的几个问题
1, 为了避免稀释效应对溶液电导的影响，所以，滴 为了避免稀释效应对溶液电导的影响，所以， 浓度至少要是滴定液浓度10-20倍； 定剂的 浓度至少要是滴定液浓度 倍 2， 滴定过程中必须保持电极间相对位置不变； ， 滴定过程中必须保持电极间相对位置不变； 3， 每次加滴定剂后，都应注意搅拌，测量时要停 ， 每次加滴定剂后，都应注意搅拌， 止搅拌； 止搅拌； 4，对多数电导滴定来说，电导池不需要恒温，但对 ，对多数电导滴定来说，电导池不需要恒温， 温度有明显变化的反应，要注意恒温。 温度有明显变化的反应，要注意恒温。整个温度变 化不要超过1°C。 化不要超过 ° 。
对某一固定的电导池来说，电导池常数为定值。 对某一固定的电导池来说，电导池常数为定值。
摩尔电导( 摩尔电导 Λm)
距离为单位长度（ 距离为单位长度（1cm）的两电极板（1cm2）间含 ）的两电极板（ 的电解质的溶液的电导。单位： ⋅ 有1mol 的电解质的溶液的电导。单位：S⋅ cm2⋅ mol-1 引入摩尔电导后,不同浓度、 引入摩尔电导后 不同浓度、不同类型电解质导电能 不同浓度 力的比较。
电导分析法
量度物体导电能力大小的物理量叫作电导，
用符号G表示，它与导体的电阻（R）互为
倒数关系． 根据欧姆定律：
G 1 i RE
(1)
式中i——通过导体的电流； E——两电极间的电位差．
电导分析法
在给定的条件下（温度、压力等），电阻 R不仅取决于构成导体的材料，而且与导 体的形状、大小有关。若导体为均匀的棒 材，其横截面为A，长度为l，则它的纵向 电阻为
电导分析法
测量时应以交流电作为电源，不能使用直 流电．因为直流电通过电解质溶液时，会 发生电解作用，而使溶液中组分的浓度产 生变化，电阻亦随之而变；同时由于两极 上的电极反应，产生反电动势，影响测
定．
电导分析法
一般可使用频率为50Hz的交流电源， 对测量低电阻的试液时，为了防止极化 现象，则宜采用频率为1000~2500Hz的 高频电源．测量电阻方法是采用惠斯 登平衡电桥法．
G A 1 （11）
l l/A
对一定的电极来说，l/A是一常数，用表示， 称为电导池常数，单位是cm-1，即
l A电导分析法
（12）
若要求用电导率表示，根据下式进行换算
G L G
A
电导分析法
电导是电阻的倒数，因此测量电导实际上就是 测量它的电阻。 电导的测量装置包括电导池和电导仪。应以较 高频率的交流电作为测量电导电源以降低极化 效应。 1．电导池
电导分析法
1. 酸碱滴定
电导分析法
注意几个问题：
➢ 电导滴定过程中，由于滴定剂的加入而使溶 液不断稀释，为了减小稀释效应的影响和提 高方法的准确度，应使用浓度较大的滴定剂， 一般是十倍于被滴液的浓度．
➢ 酸碱电导滴定的主要特点是能用于滴定极弱 的酸或碱（K=10-10），如硼酸、苯酚、对苯 二酚等，并能用于滴定弱酸盐或弱碱盐以及 强、弱混合酸．而这在普通滴定分析或电位 滴定中都是无法进行的．
第2章++电导分析
η (ε rT )
1 2
其中， η 为溶剂的粘度；
ε r 为相对介电常数。
当电解质溶液被加上高频电压时，由于电压周期比离 子氛的松驰时间短，此时，可视离子氛为静止状态，离子 氛的对称性没有大的变化，阻滞作用部分或全部消失，因 此电导会相应增大。
第二章 电导分析 18
§2.2
溶液电导的测量方法
2.2.1 概述
第二章 电导分析 20
• 选择电导池常数的最佳条件是： 电导池测量介质的电导率范围应在 10-3 ～3 ×10-5 S · cm-1 之间。常数太小时不容易测准，太大时仪器的平衡点又难以 确定。因此，被测量的电解质水溶液的电导率应在 10 -1 ～ 10 -7 S · cm-1 之间。 • 为了减少极化效应和电容的干扰，铂电极上常常镀上一层 “铂黑”以增大电极的面积。但是，铂黑颗粒可能对溶液中 的某些反应有催化作用，或者可从溶液中吸附大量的溶质从 而改变其浓度。遇到这种情况，还是用光亮铂片电极为好。
第二章 电导分析
21
2.2.2 电导仪
• 电导仪的构造
包括：电导池，测量荡器。常见电源电路有 • 电阻电容移相振荡 • 电感反馈电感电容振荡 • 电感负载多谐振荡
由式（2.1）可得：
（2）测量电路：分为分压式、平
衡电桥式和欧姆计式三种。
1 Gx = Rx
λ Λ 0, m (HAc) =0 (H + ) + λ0 (Ac − )
= λ0 (H + ) + λ0 (Cl − )] + [ λ0 (Na + ) + λ0 (Ac − )] − [ λ0 (Na + ) + λ0 (Cl − )] [ = Λ 0,m (HCl) + Λ 0,m (NaAc) − Λ 0,m (NaCl) = (423.2 ×10 −4 + 91.0 ×10 −4 − 123.5 ×10 −4 ) S ⋅ m 2 ⋅ mol −1 = 390.7 ×10 −4 S ⋅ m 2 ⋅ mol −1
电导分析法
• 在滴定过程中，由于滴定剂的加入而使溶 液不断稀释，为了减小稀释效应的影响和 提高方法的准确度，应使用浓度较大的滴 定剂，一般是滴定剂浓度比被滴溶液浓度 大10倍。
2.弱酸(或弱减)的滴定
• 如NaOH滴定弱酸 • HA + Na+ + OH- = H2O + Na+ + A• 若弱酸的离解常数越小，起始电导值越低，滴定 开始时，由于滴定反应产物A-抑制HA的离解，溶液 电导逐渐降低，随着滴定的进行，非电导的弱酸HA 转变为导电较好的盐（Na+ 、A-）。溶液的电导开始 上升，在化计点以后，NaOH过量，使电导增加迅 速，转折点为溶液终点。 HA→HA余+Na++A- →A-+Na+→A- +Na++ OH滴定前 化计点前 化计点 化计点后
• 滴定前, 只有H+ 和Cl-, 随 着 NaOH 的 加 入 , Na+ 不 断 取 代 H+, 溶 液的电导不断下降， • 计量点时，只有Na+ 和Cl-，电导最低。 • 化计点后, 随着过量 NaOH的加入, 溶液 中 OH- 和 Na+ 浓 度 增 加, 溶液电导也增加, 以电导对NaOH滴定 体积作图，得电导滴 就称为Kohlrausch 离子独立移动定律
经典测量方法使用惠斯通电桥法
电导是电阻的倒数，因此测量电 导实际上就是测量它的电阻。 电导的测量装置包括电导池和电 导仪。直流电通过电解质时会产 生电解，引起组分变化。电导较 高时，有机化现象。应以较高频 率的交流电作为电源 1．电导池 电导池是由两个电导电极构成。 电导电极一般由两片平行的铂制 成的
Λm (H2O)=5.5 102 S m2 mol1 Λm
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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=6.08×10-8S
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)．。