第2章++电导分析

电导分析2.

电导分析法（2） 课题导入： 前面学过了电导分析法的基本原理，以及电导和浓度的关系。下面我们继续学习怎样利用电导进行浓度的测量。 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。 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。 2．溶液电导的测量方法 电阻分压法，平衡电桥法，不平衡电桥法。平衡电桥法的原理如下：

四、影响溶液电导测量的因素 1．电极极化的影响 所谓极化是指电导池中发生的电解现象。因为溶液电解后，使阳极的电位值增加，阴极的电位值减小，即两极分化，极化由此得名。影响电导测量的极化有浓差极化和化学极化。 若电导池上加一直流电压，电导池中即发生电解作用，电极反应速率要比离子迁移速率快得多，瞬时后，阳极或阴极的表面附近溶液中离子供不应求，导致电极周围的离子浓度比电导池中溶液的离子浓度低得多，形成浓差极化。电流密度越大，浓差极化越严重。浓差极化的存在使电极与溶液的接触面之间没有平衡状态存在，造成误差。 化学极化是由于电解物在电极与溶液之间形成电阻。例如，测量NaCl溶液的电导时，带负电荷的C1移向正极后失去电子变成C12，Cl2附着在电极表面形成一层气泡，使电极与溶液隔绝，相当于电阻增加。 消除浓差极化和化学极化的主要措施是用交流电源供电。因交流电源不断改变外加电压的方向，使每次电流流动所引起的极化，被下次电流流动反方向抵消，所以发生的浓差极化也相应抵消。 此外，也可用加大电极表面积的办法，即在电极表面镀上一层粉末状的铂黑以加大电极表面积，减小电流密度。但测量低电导时，铂黑会吸附大量溶液，使电导不稳定，影响结果的准确性。

川仪工业电导率分析仪(精)

川仪工业电导率分析仪检修规程 1总则1.1适用范围 工业电导率仪与相应的电导池配套,可广泛用于电力、化工、冶金、制药、造纸、半导体等工业部门,是工业流程中连续准确监测电解质溶液电导率的重要仪器。 1.2基本工作原理 电极式电导率测量:工作时,通过交流电测得流过电极的电流,就知道溶液的电导率。 1.3构成及功能 仪器由五大块相对独立的电路组成:电源、微机电路、显示电路、信号电路、输出电路。信号电路将电极测量到的信号处理后传送给微处理器进行处理,微处理器对信号进行处理,将结果送给显示电路和输出电路,并反馈给信号电路进行控制。 1.4主要技术性能指标 a 电导率测量范围: 电极 程控放大器 单 片 机 LCD 显示器

A/D 温度测量及变化 EPROM RAM D/A 隔离输出 键盘 4~20mA 0~1V 报警清洗及自动量程 切换继电器接点输出 信号源 量程仪器量程设置电极常数 0~20.00μS/cm 0~0.200μS/cm低量程0.01 0~2.000μS/cm中量程 0~20.00μS/cm高量程 0~200.0μS/cm 0~2.000μS/cm低量程0.1 0~20.00μS/cm中量程 0~200.0μS/cm高量程

0~2000μS/cm 0~20.00μS/cm低量程 1 0~200.0μS/cm中量程 0~2000μS/cm高量程 0~20.00mS/cm 0~200.0μS/cm低量程 10 0~2000μS/cm中量程 0~20.00mS/cm高量程 0~100.0mS/cm 0~1000μS/cm低量程 50 0~10.00mS/cm中量程 0~100.0mS/cm高量程 b温度补偿范围:0~60℃ c仪器基本误差:不大于±2%F·S d输出信号:直流隔离输出:4~20mA负载不大于600Ω0~1V负载不小于200Ωe报警: (1报警点及死区可设置 (2继电器触点负荷:220V(交流,3A f仪器使用条件 环境温度:0~40℃ 相对湿度:≤90% 介质温度:-10~140℃

电导分析法的基本原理

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最显著的差别是：前者能够导电，后者不能。前者能够导电是因为电解质在水溶液中能够电离，生成阳离子和阴离子，在电场作用下他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，所以电解质泛指有一定离子导电性的物相。 1、调节恒温水浴温度为25.00±0.1℃ 2、配制标准溶液要用去离子水或二次蒸馏水。 将电导率仪常数调节器置于电导池常数的相应位置，并将电导仪调至相应的量程档，对该档进行校正，指针能满量程指示。分别将电导率标准溶液放入恒温在20℃的恒温槽内，用电导率仪直接测量恒温在20℃的电导率标准溶液，重复测量3次。 使用方法： 1、未开电源开关前，观察表针是否指零，如不指零，可调正表头上的螺丝，使表针指零。 2、将校正、测量开关K2扳在“校正”位置。 3、插接电源线，打开电源开关，并预热数分钟（待指针完全稳定下来为止）调节“调正” 调节器使电表指示满度。 4、 电导、电导率、摩尔电导率的概念 （1）电导（conductance） 描述离子导体（电解质溶液等）的导电能力时常采用电阻R的倒数——电导G来描述，即 式中，电导G的单位是S[西门子（siemens）],1S=1Ω-1；R的单位为Ω（欧）；l为导体的长度，m；A为导体的截面积，m2；ρ为电阻率，Ω·m。电导的数值除与电解质溶液的本性有关外还与离子浓度、电极大小、电极距离有关。 （2）电导率（conductivity） 电导率k是电阻率的倒数 K的单位是S/m或1/(Ω·m)。k是电极距离为1m，且两极板面积均为1 m2时电解质溶液的电导，故k有时亦称为比电导。K的数值与电解质种类、温度、浓度有关。若溶液中含有B种电解质时，则该溶液的电导率应为B种电解质的电导率之和，即 （3）摩尔电导率（molar conductivity）

电位分析法的基本原理

电位分析仪的基本原理 电位分析法是电化学分析法的一种。电化学分析法是仪器分析法的一个重要组成部分．它是根据溶液中物质的电化学性质及其变化规律，通过在电位、电导、电流和电量 竿电学量与被测物质的某些量之间建止计量关系，对被测组分进行定性和定量的仪器分 析方法。 1．电化学分析法的分类 电化学分析法—般可以分为以F二类。 第一炎是根据试液的浓度在特定实验条件下与化学电池中的某一心参数之间的义系求得 分析结果的方法。这是电化学分析法的主要类型。电导分析法、库仑分析法、电位分析法、伏文法和极诺分析法等均属于这种类型。 第二类是利用电参数的突变来指示容量分析终点的方法。这类力法仍以容量分析为基础，根据所用标准溶液的浓度和消耗的体积求出分析结果。这类方法根据所测定的电参数的不同．分为电才滴定法、电位滴定法和电流摘定法。 第二类是电重量法，或称电解分析法。这类方法通过在试液中通人直流电流，位被测组分在电极JI：还原沉积祈比，与共存组分分离，然后再对电极上的析出物进行重量分析以求出 被测组分的含量。 2．电化学分析法的特点 电化学分析法的灵敏度和准确度都很高，适用面也很广泛。由于征测定过程中得到的是IU学信号，因而易于实现自动化和连续分析。电化学分析法齐化学研究中也具有十分重要的 作用，现已广泛应用于电化学基础理论、有机化学、药物化学、生物化学、临床化学等许多领域的研究中。总之，屯化学分析法对成分分析(定性教定量分析)、生产过程控制和科学 研究等许多方面部且花很重要的意义。 3．电位分析法的特点 电伦分析法是电化学分析法的一个重要分支，它的实质是通过在罕电流条件下测定两电极间的电伦差(即所构成原电他的电动势)进行分析测定。电位分析法包括直接电位法和电位滴定法，本章将对这两种方法进行详细介绍。 电位分析法具有如下特点 (1)设备简单、操作方便 tr即可，操作起来也非常方便 至三二旦坚29鱼LJl— (2)方法多、应用范围广直接电位法中可采用标准曲线法、一次标准加入法和格氏作图法等进行测定；电位滴定法也可根据灾际情况灵活选择滴定方式和滴定剂。 (3)pJ用于这续、门功和遥控测定由于电位分析测量的是电学信号，所以可方便地将其传播、放大，也pI作为反馈信号来遥控测定和控制。 (4)灵敏度高、选样性好、更现性电伦分析法的灵敏度高。例如直接电位法的一般 pJ测离子的浓度范围为https://www.360docs.net/doc/ee4953389.html,/10’一10 i m01／I‘个别可达10☆mol／I—l对H’的浓度还可以更 低；而电位滴定这的灵敏皮则吏向。电位分析法还具有较好的选择性和重现性，有些已经作

第二章电化学分析法概论

第二章电化学分析法概论 教师：李国清 一. 教学目的： ⑴掌握电化学电池的结构和表示方法 ⑵了解电极电位、液体接界电位、电极极化的形成过程 ⑶了解电极的作用及分类 二. 教学重点： ⑴掌握电池的表示方法 ⑵了解电极的极化和电极的分类 三．教学难点： 电池的表示方法、电极的分类 四．教具：多媒体计算机。 五．教学方法：讲授、演示、提问、讨论。 六．教学过程： §1. 电化学分析的定义及特点： 一、电化学分析： 根据物质在溶液中的电化学性质及其变化来进行分析的方法称电化学分析。它是以溶液电导、电位、电流和电量等电化学参数与被测物质含量之间的关系作为计量基础。 二、电化学分析法优点： 1、准确度高 精密的库仑滴定分析法，不需要标准物质做比较，仅参考法拉第常数，误差为0.0001% 2、灵敏度高； 一般可测到10-4 ~ 10-8 mol/L，伏安分析法可测到10-10 ~ 10-12 mol/L 3、选择性好 可通过控制化学电池的某些条件，大大提高测定的选择性 4、分析速度快； 5、测定范围宽：电导、电位、电解分析法可测定常量组分，而极谱和伏安分析法可以测定痕量组分 6、仪器设备简单

§2. 电化学分析方法分类 电化学分析方法主要有下面几类： 1.电导分析法 2.电位分析法 3.电解分析法 4.库仑分析法 5.极谱法和伏安法 1．电导分析法 （1）电导滴定法：通过电导的突变来确定滴定终点，然后计算被测物质的含量。（2）直接电导法：直接测定溶液的电导值而测出被测物质的浓度。 2．电位分析法 电位分析法：用一指示电极和一参比电极与试液组成电化学电池，在零电流条件下测定电池的电动势，依此进行分析的方法。包括：⑴直接电位法⑵电位滴定法3．电解分析法 电解分析法：应用外加电源电解试液，电解后称量在电极上析出的金属的质量，依此进行分析的方法。也称电重量法。 4. 库仑分析法 库仑分析法：应用外加电源电解试液，根据电解过程中所消耗的电量来进行分析的方法。分为： ⑴控制电位库仑分析法：直接根据被测物质在电解过程中所消耗的电量来求含量。 ⑵库仑滴定法：用恒电流在100%的电流效率下进行电解，使电解过程中产生一种物质，该物质与被测物进行定量的化学反应，反应的化学计量点可用指示剂或电化学方法来指示，根据电解电流和电解消耗的时间按法拉第电解定律计算分析物的量。 5．极谱法和伏安法 两者都是以电解过程中所得的电流—电压曲线为基础来进行分析的方法。 ⑴极谱法：使用滴汞电极或其它表面能够周期性更新的液体电极，称为极谱法。 ⑵伏安法：使用表面静止的液体或固体电极，称为伏 安法。

电导分析法

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：

第十一章 电导分析法

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：

仪器分析[第二章电位与电导分析法]山东大学期末考试知识点复习

第二章 电位与电导分析法 重点内容概要 一、电位分析法 1．电位分析基本原理与过程 将两支电极(如饱和甘汞电极和玻璃电极)放入溶液，测量时 (1)两支电极间的电位差△E=E+一E－十E L= E测； (2)在两支电极间施加一个反向的外加电压E外，且E外=E测，并使外加电压随两支电极间电位变化； (3)E外与E测大小相等，方向相反，则电路中I=0，即测定过程中并没有电流流过电极； (4)电位分析时的两支电极分别称为参比电极和指示电极； (5)由于参比电极保持相对恒定，测定不同溶液时，两电极间电动势变化反映指示电极电位变化，指示电极电位与试样溶液中待测组分活度有关，故由电动势的大小可以确定待测溶液的活度(常用浓度代替)大小。 2．液体接界电位(E L) 液体接界电位：在两种不同离子的溶液或两种不同浓度的溶液接触界面上，存在着微小的电位差，称之为液体接界电位。 液体接界电位的产生是由于两种溶液中存在的各种离子具有不同的迁移速率而引起的。如果两种溶液组成相同，浓度不同，接触时，高浓度区向低浓度区扩散，由于正负离子迁移速率不同，溶液两边分别带有电荷，也出现液界电位。

3．参比电极与指示电极 参比电极：电极电位不随测定溶液和浓度变化而保持相对恒定的电极。 指示电极：电极电位随测量溶液和浓度不同而变化。 三种参比电极：标准氢电极(标准，不常用)；甘汞电极；银－氯化银电极。 五种指示电极： ①第一类电极——金属－金属离子电极，一个相界面； ②第二类电极——金属－金属难溶盐电极，两个相界面(常用作参比电极)； ③第三类电极——汞电极； ④惰性金属电极； ⑤膜电极——最重要的一类电极。 4．膜电极(离子选择性电极)——最重要的一类电极 (1)特点：仅对溶液中特定离子有选择性响应。 (2)膜电极的关键是选择膜的敏感元件。 (3)敏感元件有单晶、混晶、液膜、高分子功能膜及生物膜等。 (4)膜内外被测离子活度不同从而产生电位差。 将膜电极和参比电极一起插到待测溶液中，则电池结构为

仪器分析作业参考答案

第二章 电化学分析法 6.计算[OH –] = 0.05 mol/L ，p(O2)=1.0×103 Pa 时，氧电极的电极电势，已知O2 +2H2O+4e= 4OH –，φθ=0.40 V 。 解：根据能斯特方程 ()ln (Re )RT a Ox nF a d θ??=+ 代入数据计算得?=0.438V 7. 试从有关电对的电极电势，如?θ（Sn2+/Sn ）、?θ（Sn4+/Sn2+）及?θ（O2/H2O ），说明为什么常在SnCl2溶液加入少量纯锡粒以防止Sn2+被空气中的氧所氧化？ 答：?θ值较大的电对中的氧化态物质能和?θ值较小的电对中的还原态物质反应。所以在SnCl2溶液加入少量纯锡粒以防止Sn2+被空气中的氧所氧化\ 11. 下述电池中溶液，pH = 9.18时，测得电动势为0.418 V ，若换一个未知溶液,测得电动势为0.312 V ，计算未知溶液的pH 值 玻璃电极 ) (H x s a a 或+饱和甘汞电极 答：根据pH 的实用定义公 式: F /RT .E E 3032s x pHs pHx -+ =, 代入数据得PH=7.39 12. 将ClO4－离子选择性电极插入50.00 mL 某高氯酸盐待测溶液，与饱和甘汞电极(为负极)组成电池，测得电动势为358.7 mV ；加入 1.00 mL 、0.0500 mol ／L NaClO4标准溶液后，电动势变成346.1 mV 。求待测溶液中ClO4－浓度。 答：根据 /0.059(101)s s x n E x c V c V ±?= -，代入数据 Cx=1.50?10-3mol/L 第五章 气相色谱分析法 6.当下述参数改变时: (1)增大分配比,(2) 流动相速度增加, (3)减小相比, (4) 提高柱温,是否会使色谱峰变窄?为什么? 答:(1)保留时间延长,峰形变宽； (2)保留时间缩短,峰形变窄； (3)保留时间延长,峰形变宽； (4)保留时间缩短,峰形变窄。 11. 分析某种试样时，两个组分的相对保留值r21=1.11, 柱的有效塔板高度H=1mm ，需要多长的色谱柱才能完全分离？ 解：根据公式 21212121 11(()r r R r r --= 得L=3.67 m

电导率仪的测定原理及操作步骤

电导率仪的测定原理及操作步骤 测定原理 电导率测量仪的测量原理是将两块平行的极板，放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势（通常为正弦波电压），然后测量极板间流过的电流。根据欧姆定律，电导率(G)--电阻(R)的倒数，由导体本身决定的。电导率的基本单位是西门子（S），原来被称为欧姆。因为电导池的几何形状影响电导率值，标准的测量中用单位电导率S/cm来表示，以补偿各种电极尺寸造成的差别。单位电导率（C）简单的说是所测电导率（G）与电导池常数(L/A)的乘积.这里的L为两块极板之间的液柱长度，A为极板的面积。水溶液的电导率直接和溶解固体量浓度成正比，而且固体量浓度越高，电导率越大。电导率和溶解固体量浓度的关系近似表示为：1.4μS/cm=1ppm或2μS/cm=1ppm（每百万单位CaCO3）。利用电导率仪或总固体溶解量计可以间接得到水的总硬度值，如前述，为了近似换算方便，1μs/cm 电导率=0.5ppm硬度。电导率是物质传送电流的能力，与电阻值相对，单位Siemens/cm(S/cm)，该单位的10-6以μS/cm表示，10-3时以mS/cm表示。但是需要注意：（1）以电导率间接测算水的硬度，其理论误差约20-30ppm（2）溶液的电导率大小决定分子的运动，温度影响分子的运动，为了比较测量结果，测试温度一般定为20℃或25℃（3）采用试剂检测可以获取比较准确的水的硬度值。水的电导率与其所含无机酸、碱、盐的量有一定关系。当它们的浓度较低时，电导率随浓度的增大而增加，因此，该指标常用于推测水中离子的总浓度或含盐量。不同类型的水有不同的电导率。新鲜蒸馏水的电导率为0.2-2μS／cm，但放置一段时间后，因吸收了CO2，增加到2—4μS/cm；超纯水的电导率小于0.10/μS/cm；天然水的电导率多在50—500μS/cm之间，矿化水可达500—1000μS/cm；含酸、碱、盐的工业废水电导率往往超过10000μS/cm；海水的电导率约为30000μS/cm。电极常数常选用已知电导率的标准氯化钾溶液测定。不同浓度氯化钾溶液的电导率(25℃)列于下表。溶液的电导率与其温度、电极上的极化现象、电极分布电容等因素有关，仪器上一般都采用了补偿或消除措施。水样采集后应尽快测定，如含有粗大悬浮物质、油和脂，干扰测定，应过滤或萃取除去。1）先将铂黑电极浸在去离子水中数分钟。2）调节表头螺丝M，使指针指在零点。3）将校正、测量开关K2扳到“校正”位置。4）打开电源开关K 预热数分钟后，调节校正调节器Rw3使指针在满刻度上。5）将高周、低周开关K3扳向适当的档上。6）将量程选择开关R1扳到适当的档上。7）调节电极常数调节器Rw2，使其与所用电极的常数相对应（这样就相当于把电极常数调整为1，所测得溶液的电导率在数值上就等于溶液的电导）。8）用少量待测溶液冲洗电极后，将其插头插在电极插口Kx内，并浸入待测溶液中。9）调节校正调节器Rw3至满刻度后，将校正、测量开关K2扳到测量位置。读得表针的指示数，再乘上量程选择开关R1所指的倍数，即为此溶液的电导率。重复测定一次，取其平均值。10）将校正、测量开关K2扳到“校正”位置，取出电极。11）测量完毕，断开电源。电极用去离子水荡洗后，浸到去离子水中备用。

仪器分析[第二章电位与电导分析法]山东大学期末考试知识点复习

第二章电位与电导分析法 重点内容概要 一、电位分析法 1．电位分析基本原理与过程 将两支电极(如饱和甘汞电极和玻璃电极)放入溶液，测量时 (1)两支电极间的电位差△E=E +一E － 十E L = E 测 ； (2)在两支电极间施加一个反向的外加电压E 外，且E 外 =E 测 ，并使外加电 压随两支电极间电位变化； (3)E 外与E 测 大小相等，方向相反，则电路中I=0，即测定过程中并没有 电流流过电极； (4)电位分析时的两支电极分别称为参比电极和指示电极； (5)由于参比电极保持相对恒定，测定不同溶液时，两电极间电动势变化反映指示电极电位变化，指示电极电位与试样溶液中待测组分活度有关，故由电动势的大小可以确定待测溶液的活度(常用浓度代替)大小。 2．液体接界电位(E L ) 液体接界电位：在两种不同离子的溶液或两种不同浓度的溶液接触界面上，存在着微小的电位差，称之为液体接界电位。 液体接界电位的产生是由于两种溶液中存在的各种离子具有不同的迁移速率而引起的。如果两种溶液组成相同，浓度不同，接触时，高浓度区向低浓度区扩散，由于正负离子迁移速率不同，溶液两边分别带有电荷，也出现液界电位。 3．参比电极与指示电极 参比电极：电极电位不随测定溶液和浓度变化而保持相对恒定的电极。

指示电极：电极电位随测量溶液和浓度不同而变化。 三种参比电极：标准氢电极(标准，不常用)；甘汞电极；银－氯化银电极。 五种指示电极： ①第一类电极——金属－金属离子电极，一个相界面； ②第二类电极——金属－金属难溶盐电极，两个相界面(常用作参比电极)； ③第三类电极——汞电极； ④惰性金属电极； ⑤膜电极——最重要的一类电极。 4．膜电极(离子选择性电极)——最重要的一类电极 (1)特点：仅对溶液中特定离子有选择性响应。 (2)膜电极的关键是选择膜的敏感元件。 (3)敏感元件有单晶、混晶、液膜、高分子功能膜及生物膜等。 (4)膜内外被测离子活度不同从而产生电位差。 将膜电极和参比电极一起插到待测溶液中，则电池结构为 (5)当膜电极放入待测溶液中时，敏感膜位于待测溶液和内充溶液之间。内外参比电极的电位值固定，且内充溶液中离子的活度也一定，则电池电动势

BT-2001电导率分析仪

BT-2001电导率分析仪 电导率用于测定水中电导率。溶解于水的酸、碱、盐电解质，在溶液中解离成正、负离子，使电解质溶液具有导电能力，其导电能力大小可用电导率表示。电电导率反应了水中含盐量的多少，是水质“纯度”的一个重要指标。水的纯度越高，含盐量越低，电导率也越小；反之，水的含盐量越高，水的电导率也越大，而水的纯度也越低。电解质溶液的电导率，通常是用两个金属片（即电极）插入溶液中，测量两级间电阻率大小来确定。电导率时电阻率的倒数。其定义是截面积为1cm2，极间距离为1cm时，该溶液的电导。电导率的单位为西每厘米（S/cm）。在水分析中常用它的万分之一即微西每厘米（μS/cm）表示水的电导率。 溶液的电导率与电解质的性质、浓度、溶液温度有关。一般，溶液电导率是指25℃时的电导率。 为了避免电极极化，仪表采用高稳定度的方波电压信号加到电极上，流过电极的电流与被测溶液的电导率成正比。二次仪表将电流由高阻抗运算放大器转化为交流电压信号后，经程控信号放大、全波整流和滤波后得到反映电导率值的直流电压信号，微处理器通过程控电子开关切换，对温度信号和电导率信号交替采样，经过运算和温度补偿后得到被测溶液在25℃时的电导率值和溶液当时的温度值。 注意事项：电导电极如发现沾污时，应及时清洗。如有油污则需用四氯化碳、丙酮或无水乙醇的棉球仔细擦洗，也可用50%的温热洗涤剂清洗，用尼龙毛刷刷洗，随后用蒸馏水淋洗电极内部，确保电极

表面无油污沉积。切忌用手指触摸电导电极。对于粘着力强的污物沉积，可用2%左右的盐酸溶液浸泡清洗，然后再用蒸馏水反复清洗。BT-2001型电导率分析仪操作程序 一、使用前的检查 1.电源正常，仪表处于良好备用状态 2.查看所用电极是否正确。（电导率测量范围为0-200us/cm应选 择电极常数为0.1电导电极；电导测量范围为0-2000us/cm应 选择电极常数为1.0电导电极。） 二、操作步骤 1.取样：取样前，用样水冲洗取样瓶三次以上，取样瓶满水后， 溢流1min，至取样瓶内无气泡。 2.冲洗电极：在测量前，用除盐水充分清洗电极，并用滤纸吸干 电极表面水分。 3.测量：然后将电导电极和温度电极同时插入被测水样中，当测 量值基本稳定时，即可进行读数。 4.测量样品较多时，为了避免样品交叉污染，每个样品测量之前， 用少量的样品溶液冲洗电极后再将电极插入样品中进行测量。 三、仪表维护 化验完毕后，将仪表电源关闭，并用除盐水冲洗电极，最后将电极浸泡在除盐水中。

电导率与电导率仪定义

全面了解电导率与电导率仪定义、工作原理及注意事项 电导仪是指以电化学测量方法测定电解质溶液的电导的仪器。在实验室中更是常见且不可或缺的仪器，所以，了解电导率仪的测定原理，熟悉电导率的含义，掌握电导率仪的测定方法可以使我们更好的实验。 溶解于水的酸、碱、盐电解质，在溶液中解离成正、负离子，使电解质溶液具有导电能力，其导电能力大小可用电导率表示。了解电导率仪的测定原理，熟悉电导率的含义，掌握电导率仪的测定方法，测定过程中严格遵守操作规范并做好数据记录。 首先，什么是电导率? 电导率-物理学概念，也称为导电率。在介质中，电导率与电场强度E之积等于传导电流密度J。对于各向同性介质，电导率是标量;对于各向异性介质，电导率是张量。生态学中，电导率是以数字表示的溶液传导电流的能力。单位以西门子每米(S/m)表示。 电导率(conductivity)是用来描述物质中电荷流动难易程度的参数。在公式中，电导率用希腊字母κ来表示。电导率σ的标准单位是西门子/米(简写做S/m)，为电阻率ρ的倒数，即σ=1/ρ。 当1安培(1 A)电流通过物体的横截面并存在1伏特(1 V)电压时，物体的电导就是1 S。西门子实际上等效于1安培/伏特。如果σ是电导(单位西门子)，I是电流(单位安培)，E是电压(单位伏特)，则： σ = I/E 通常，当电压保持不变时，这种直流电电路中的电流与电导成比例关系。如果电导加倍，则电流也加倍;如果电导减少到它初始值的1/10，电流也会变为原来的1/10。这个规则也适用于许多低频率的交流电系统，如家庭电路。在一些交流电电路中，尤其是在高频电路中，情况就变得非常复杂，因为这些系统中的组件会存储和释放能量。 电导和电阻也有关系，如果R是一个组件和设备的电阻(单位欧姆Ω)，电导为G(单位西门子S)，则： G = 1/R 物质的电导率因其结构和电导机制的不同，可以相差达几十个数量级(见表)，故物质之为导体或非导体只是相对的概念。 体积电导率：性质：又称比体积电阻。边长为1cm的立方体的体积电阻，以表示。表征绝缘介质电性能的主要指标。它与材料结构、组成、杂质含量、环境温度和湿度等有关。对陶瓷介质材料希望其数值越高越好。表达式为体积电阻率ρν=RV·(S/L)(式中，RV为测得的试样电阻值;S为电极面积;L为试样厚度)，单位为Ω·cm。电导率是物体传导电流的能力。 电导率的测量通常是溶液的电导率测量。固体导体的电阻率可以通过欧姆定律和电阻定律测量。电解质溶液电导率的测量一般采用交流信号作用于电导池的两电极板，由测量到的电导池常数K和两电极板之间的电导G而求得电导率σ。电导率测量中最早采用的是交流电桥法，它直接测量到的是电导值。最常用的仪器设置有常数调节器、温度系数调节器和自动温度补偿器，在一次仪表部分由电导池和温度传感器组成，可以直接测量电解质溶液电导率。

电导率的测定

电导率的测定 A1 方法提要 电导率是距离1 cm和截面积1 cm2之两个电极间所测得电阻的倒数，由电导率仪直接读数。 A2 仪器和试剂 A2.1 仪器 A2.1.1 电导率仪(附配套电导电极)。 A2.1.2 恒温水浴锅。 A2.1.3 100 mL或250 mL烧杯。 A2.2 试剂 0.010 0 mol/L氯化钾标准溶液：取少量氯化钾(优级纯)，在110℃烘箱内干燥2 h，冷却后精确称取0.745 6 g，溶于新煮沸放冷的重蒸馏水中(电导率小于1 μS/cm)，转移到1 000 mL容量瓶中，并稀释至刻度。此溶液在25℃时的电导率为1 411.83μS/cm。溶液储存在具有玻璃塞的硬质玻璃瓶中。 A3 分析步骤 按电导率仪使用说明，选好电极和测量条件，并调校好电导率仪，将电极用待测溶液洗涤3次后，插入盛放待测溶液的烧杯(A2.1.2)中。选择适当量程，读出表上读数，即可计算出待测溶液的电导率值。 注1 电极引线不要受潮，否则将影响测量的准确度。 2 盛放待测溶液的烧杯应用待测溶液清洗3次，以避免离子污染。 A4 精密度和准确度 同一实验室对电导率为1.36 μS/cm的水样，经10次测定，其相对标准偏差为1.0%。 A5 电极常数的测定 取未知电极常数的电极，用氯化钾标准溶液(A2.2)洗涤5次后，插入盛放氯化钾标准溶液(A2.2)的烧杯中，测量一定温度下的电导率，即可计算出电极的电极常数。 电极常数=K/S ………………(A1) 式中:K——一定温度下氯化钾标准溶液的电导率，可从GB 6682附录A中查出。 S——同一实验条件下，测出的氯化钾标准溶液的电导。 注：有的电导率仪出厂时已标明配套电极的电极常数，可直接进行电极常数的补偿校正。若未知电极的电极常数，则可用本法测定。 （二）注意事项 1．在测量高纯水时应避免污染。 2．若需要保证高纯水测量精度，应采用不补偿方式测量利用查表而得。 3．温度补偿采用固定的2%的温度系数补偿。 4．为确保测量精度，电极使用前应用小于0.5μs/cm的蒸馏水（或去离子水）冲洗两次，然后用被测试样冲洗三次后方可测量。 5．电极插头、插座绝对禁止沾上水，以免造成不必要的测量误差。 6．电极应定期进行常数标定。

水质分析电导率

实验四 水质分析——电导率 一、目的要求 1、了解电导率的含义。 2、了解电导率测定水质意义及其测定方法。 3、掌握便携式电导率仪的使用方法。 二、原理 1、什么是电导率 电导率是以数字表示溶液传导电流的能力，通常我们用它来表示水的纯度。纯水的电导率很小，当水中含有无机酸、碱、盐或有机带电胶体时，电导率就增加。电导率常用于间接推测水中带电荷物质的总浓度。水溶液的电导率取决于带电荷物质的性质和浓度、溶液的温度和粘度等。 电导率的标准单位是S/m(即西门子/米)，一般实际使用单位为mS/m，常用单位μS/cm(微西门子/厘米)。 单位间的互换为 1mS/m=0.01mS/cm=10μS/cm 新蒸馏水电导率为0.05-0.2 mS/m，存放一段时间后，由于空气中的二氧化碳或氨的溶入，电导率可上升至0.2-0.4 mS/m；饮用水电导率在5-150 mS/m之间；海水电导率大约为3000 mS/m：清洁河水电导率为10 mS/m。电导率随温度变化而变化，温度每升高1℃，电导率增加约2％，通常规定25℃为测定电导率的标准温度。 2、电导率的计算方法 由于电导是电阻的倒数，因此，当两个电极(通常为铂电极或铂黑电极)插入溶液中，可以测出两电极间的电阻R。根据欧姆定律，温度一定时，这个电阻值与电极的间距L(cm)成正比，与电极截面积A(cm2)成反比，即： R＝ρ×L/A 由于电极面积A与间距L都是固定不变的，故L/A是一个常数，称电导池常数(以Q表示)。 比例常数ρ叫做电阻率。其倒数1/ρ称为电导率，以K表示。 S＝1/R＝1/(ρ×Q) S表示电导，反映导电能力的强弱。 所以，K＝QS或K＝Q/R 当已知电导池常数，并测出电阻后，即可求出电导率。 3、便携式电导率仪（ECTestr11+）的使用步骤 （1）、打开电极保护盖，将电极在酒精中浸没两分钟以去处沾在上面的油污； （2）、用去离子水将电极仔细清洗干净，甩干水分； （3）、按ON/OFF键打开电导率仪，屏幕显示“MEAS”表示仪器处于测量模式下；（4）、将电极浸入待测溶液中（确保电极完全浸没在液体中），轻轻转动电极去除气泡，待读数稳定后，读数并记录数据； （5）、测完后将电极用去离子水洗净，盖好保护盖。 ☆注意：电导率仪显示屏上方显示的是被测溶液25℃时的标准电导率，下方显示的是测量时溶液的实时温度，电导率仪自动完成温度补偿。

电导率仪原理

临界胶束浓度的测定原理 本研究采用电导率法测定可聚合阳离子表面活性剂R-303的临界胶束浓度。 离子型物质在溶液中可以解离出正负离子，故溶液可以导电。其导电能力的大小通常用电导率表示。电导率κ是电阻率ρ的倒数，单位为S?m-1或W-1?m-1 κ=1/ρ 对电解质溶液来说，电导率就是电极距离为1米，电极面积为1米2，中间放置1米3的电解质溶液。 电解质溶液的摩尔电导率是在相距为1m的两个平行电极之间，放置含有1 mol电解质的溶液，这时溶液所具有的电导称为摩尔电导率，用Lm表示，单位为S?m2?mol-1。 L_m=κ/c 电导法是测定表面活性剂临界胶束浓度CMC的经典方法。［7］通过测定不同浓度表面活性剂溶液的电导率，作出浓度与电导率的曲线，即可通过转折点得到临界胶束浓度（如图2-4所示）。 对于电导率来说，电导率是极板面积为单位面积，极板间距为单位距离时的电解质溶液具有的电导，用k表示，单位为S?m-1。当表面活性剂溶液浓度很稀时，电导率随浓度增加而线性增大，这是因为此时影响溶液电导的主要因素是导电离子数目，溶液中成单个离子状态存在的表面活性剂离子数目不断线性增加，溶液的导电能力增强。随着表面活性剂浓度增加，表面活性剂分子之间开始形成胶束，到达临界胶束浓度，溶液中单个离子状态的表面活性剂数目达到饱和，溶液电导率随浓度增加变化速率减慢。随表面活性剂浓度进一步增大，溶液中胶束数目进一步增多，胶束体积增大，胶束粒子迁移速率变慢，而溶液中单个离子数目变化甚微，此时影响电导率变化的主要因素是离子的运动，因此电导率变化更加缓慢，甚至不再变化。表面活性剂电导率随浓度变化示意图如下所示。 对溶液的摩尔电导率来说，摩尔电导率是在相距为1m的两个平行电极之间，放置含有1 mol 电解质的溶液，这时溶液所具有的电导称为摩尔电导率，用Lm表示，单位为S?m2?mol-1。由于溶液中溶质的物质的量是一定的，摩尔电导率随浓度的增高是呈逐渐减小的趋势，其影响因素是导电离子数目的变化和离子间的作用力的变化。当溶液浓度很稀时，溶液中溶质是呈单个离子状态存在，对于表面活性剂等弱电解质来说，溶液稀释时导电离子数目迅速增加，从而导致摩尔电导率迅速增加。当溶液浓度继续增加，由于溶质的电离度减小，可导电的离子数目增加不多，且由于浓度增大离子间的相互作用增强，使得离子的迁移速率减慢，故摩尔电导率变化很小甚至不再变化。摩尔电导率随浓度变化示意图如下所示。 2.3.2 电导率及临界胶束浓度的测定 （1）电导率及临界胶束浓度测定原理 电导测定是利用韦斯顿电桥（如图2-5）来测定电导池的电阻，然后通过求电阻的倒数测得电导。由图2-5，AB为均匀的滑线电阻，R l为可变电阻，M为电导池，其中具有两个固定的Pt电极。在电导池中放入待测溶液，其电阻设为Rx，I是一定频率的交流电源，通常取其频率为1000赫兹，T为耳机(或阴极示波器)。接通电源后，移动接触点C，直到耳机中的声音达最小为止。此时D、C两点的电位差相等，DTC线路中电流几乎为零。［4］ 图2-5测定电阻的韦斯登电桥 当DTC无电流通过，有下面的关系： R_1/R_x =R_3/R_4 或 G_x=R_3/(R_4 R_1 ) R1、R3、R4均由实验可得，故可测出溶液的电导Gx。

仪器分析习题解答第二_化学工业出社

北京化工大学 仪器分析习题解答 董慧茹编 2010年6月

第二章 电化学分析法习题解答 25. 解： pHs = , Es = pHx = pHs ＋059 .0Es Ex - (1) pHx 1 = + 059.0209 .0312.0- = (2) pHx 2 = ＋059 .0209 .0088.0- = (3) pHx 3 = ＋059 .0209 .0017.0-- = 26. 解： [HA] = L , E = [A -] = L , ΦSCE = E = ΦSCE － Φ2H+/H2 = － lg[H + ] [H + ] = k a ] [][- A HA = 01.001.0k a = － lg 01 .001.0k a lg k a = - k a = ×10 -5 27. 解： 2Ag + + CrO - 24 = Ag 2CrO 4 [Ag +]2 = ] [24- CrO Ksp

Ag CrO Ag SCE E /42φφ-= - = - [ + 2 24)] [lg(2059.0-CrO Ksp ] ][lg 24-CrO Ksp = - , ] [24- CrO Ksp = ×10-10 [CrO - 24 ] = 10 1210 93.6101.1--?? = ×10-3 (mol/L) 28. 解：pBr = 3 , a Br- = 10-3 mol/L pCl = 1 , a Cl- = 10-1 mol/L 百分误差 = - - --?Br Cl Cl Br a a K ,×100 = 3 1 31010106---??×100 = 60 因为干扰离子Cl -的存在，使测定的a Br- 变为： a -Br = a -Br ＋K --Cl Br .×a -Cl = 10-3 ＋6×10-3 ×10-1 =×10-3 即a -Br 由10-3 mol/L 变为×10-3mol/L 相差 - = pBr 单位 29. 解：