2电导分析

电导分析法有极高的灵敏度。
由于溶液的电导并不是某一个离子的特 性，溶液的电导是存在于溶液中所有各 种离子单独电导的总和，只能测量离子 的总量，而不能 鉴别和测定某离子及其 含量，因此其选择性很差。
此方法主要用于监测水的纯度、大气中 有害气体（如SO2、CO2和HF等）以及 某些物理常数的测定等。
二、电导分析法的基本原理
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-
强电解质溶液总浓度的测定，土壤,海水的盐度
1、水质监测
工业上的锅炉用水及排放的废水、河流、 湖泊，实验室用水等都需要对水的质量 指标作监测。水的电导率是反映水质的 很重要的一个指标。它反映了水中电解 质的总含量——可溶性的无机盐类。但 一些非导电物质，如有机物、细菌、藻 类及其它悬浮杂质不能在电导率上反映 出来。
（一）电导和电导率
电解质溶液的电导能力用电导G来表示， 电导是电阻R的倒数。服从欧姆定律
G 1 1 A A R L L
单位：西门子S
ρ为电阻率，单位为欧姆厘米Ω·cm A—为导体截面积(单位为cm2) L—为导体长度(单位为cm) κ为电导率, 电阻率的倒数, 单位西门子每厘米S·cm-1
G 1 1 A A R L L
λοm=λοm++λοm-
①λοm+表示正离子无限稀释离子电导率
②λοm-表示负离子无限稀释离子电导率
在一定温度和溶剂下，λοm为一定值。该值在 一定程度上反映了个离子导电能力的大小。
下面是一些常见离子在水溶液的无限稀释 摩尔电导率（25ºC）
阳离子
λοm+
阴离子
λοm-
H+
349.8
OH-
197.6
水的类型
1、水质监测
自来水
普通 蒸馏水
离子 交换水
电导率 5.26×10-4 2.9×10-6
5×10-7
(κ/s·cm-1) （～10-4） （～10-6） （～10-7）
2．大气监测
大气污染物测定, 吸 收后测量电导变化
由C这O各些、种气C污体O染通2及源过排N一X放定O的Y的等大吸。气收可污液利染，用气利气体用体主反吸要应收有前装S后置O电，2 将导、 率的变化来间接反映气体的浓度.该法灵敏度高， 操作简单，并能获得连续读数，因而在环境监测 中广泛应用.
化计点
化计点后
摩尔电导 H+＞ OH- ＞ Na+
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， 得电导滴定曲线。
导率愈大。 （2）离子的迁移速度愈快，电导率愈大 （3）离子的价数愈高，电导率愈大
当外部条件固定时，对于同一电解质(2) (3)点是确定的，电导取决于溶液的浓度。
（二）摩尔电导率和无限稀释电导率
摩尔电导率是含有1mol电解质的溶液在距 离1cm的两电极间所具有的电导. m 摩尔电导率规定了电解质的物质的量，而 不管体积大小
三、溶液电导的测量
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 电导池是有两个电导电极构成。 电导电极一般由两片平行的铂制 成的
测量电导的铂黑电极，表面积大，电流密度小， 极化作用也就小，用于测量电导率高的溶液。 在测量低电导率的溶液时，铂黑对电解质有强 烈的吸附作用而出现不稳定现象，这时不宜用 光亮铂电极。
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
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
m
C
摩尔电导与浓度的关系
m为摩尔电导率S·cm2mol-1
m
C
摩尔电导与浓度的关系
电解质溶液的摩尔电导率均随溶液浓度降低而 增大，当溶液无限稀释时，摩尔电导率达一极 限表示值。，此值称为无限稀释摩尔电导率，用λ°m
离子独Βιβλιοθήκη Baidu移动定律：电解质溶液无限稀释摩尔
电导率是溶液中所有离子无限稀释摩尔电导率
总和。
曲线的转折点为计量点 G
VNaOH
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
电导率κ的物理意义：相当于长度为1cm ，截 面积为1cm2的导体的电导。
对于电解质溶液，其电导率则相当于1cm3的 溶液在距离为1cm的两电极间所具有的电导。
对一定的电导电极，面积A与电极间距离L一定， L/A为定值，称为电导池常数，用θ表示
L R 1
A
G
电导率κ与电解质溶液的浓度与性质有关。 （1）在一定范围内，离子的浓度愈大，电
2．电导仪
电导仪是用于测量溶液电导的专用仪器，商品 电导仪的型号有很多，根据其作用可分为平衡 电桥式和直读式两大类。
若要求用电导率表示，根据下式进行换算
G L G
A
四、电导分析法及应用
（一）电导法 直接根据溶液的电导与被测离子浓度
的关系来进行分析的方法，叫做电导法。
电导法主要应用于水质纯度的鉴定及生产 中某些中间流程的控制及自动分析
第2章电导分析法
一、概 述
电导：在外电场作用下，电解质溶液中的正负 离子以相反的方向移动，这种现象叫电导。 定义：通过测量电解质溶液的电导值来确定物 质含量的分析方法。 影响因素：电导是电阻的倒数，溶液的导电能 力与溶液中正负离子的数目、离子所带的电荷 数、离子在溶液中的迁移速度等因素有关。 电导分析的依据：根据溶液电导的变化来指示 溶液中离子浓度的变化。 电导分析法的分类：电导法和电导滴定法。
例S计O算：2被出大H大气2气O中2中氧SSO化O2为的2的H测含2定S量O，。4S后O电2气导体率用增H加2O，2由吸此收，可 SO2 + H2O2 → H2SO4 + H2O
可用此法测定大气中HCl、 HF、 CO2等气体。
（二）电导滴定法
电导滴定法是根据滴定过程中溶液电导 的变化来确定滴定终点，滴定剂与溶液 中待测离子反应生成水，沉淀或难离解 的化合物，使溶液的电导发生变化，而 在化计点时滴定曲线上出现转折点，指 示滴定终点。
Na+
50.11
Cl-
76.34
K+
73.52
Br-
78.3
1 Ba2+
2
63.6
1 2
SO42-
79.8
从表中可以看到H+、OH-的λοm特别大。
（三）电导与电解质溶液浓度的关系
由m
C
和 1
G
得G
m
C
均电为极定一值定，，所温以度一G=定K的c电解质溶液，λm和θ
G=Kc仅适用于稀溶液。在浓溶液中，由 于离子间相互作用，使电解质溶液电离度小于 100％ ， λm不为常数，G与c不呈线性关系。