电导分析法ppt课件.ppt

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1、我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第六章第六章 电导分析法电导分析法（Conductometry） 6-16-1 电导的基本概念及其测量方法电导的基本概念及其测量方法6-26-2 电导分析方法及应用电导分析方法及应用我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物l电导：电导：溶液的导电能力。溶液的导电能力。l电导分析法：电导分析法：以测定溶液的电导值为基础的以测定溶液的电导值为基础的分析方法。分析方法。l

2、直接电导法：直接电导法：通过测定溶液的电导值，根据通过测定溶液的电导值，根据溶液的溶液的电导与溶液中待测离子的浓度之间的定电导与溶液中待测离子的浓度之间的定量关系量关系来确定待测离子的含量。来确定待测离子的含量。l电导滴定法：电导滴定法：以溶液以溶液电导值的突跃变化电导值的突跃变化来确来确定终点的滴定方法。定终点的滴定方法。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物特点：特点：l仪器及操作简单；仪器及操作简单；l易于实行自动化；易于实行自动化；l选择性很差，应用有限。选择性很差，应用有限。6-1 6-

3、1 电导的基本概念及其测量方法电导的基本概念及其测量方法 一、电导和电导率一、电导和电导率 电导是电阻的倒数，服从欧姆定律电导是电阻的倒数，服从欧姆定律 。1111 -1-1（S或）（S或）GkRL AL AL为导体长度（为导体长度（cm），），A为导体截面积（为导体截面积（cm2） 西西电导率（电导率（Scm-1）电导电导我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 意义：意义：边长为边长为1厘米的立方体溶液的电导。厘米的立方体溶液的电导。溶液的导电过程是溶液的导电过程是依靠离子的迁移运送电荷来完成的

4、依靠离子的迁移运送电荷来完成的影响电导率的因素有：影响电导率的因素有：电解质的性质电解质的性质 一是电解质的一是电解质的组成。组成。不同离子的电荷数和淌不同离子的电荷数和淌度（单位电场强度下离子移动的速率）不相同，度（单位电场强度下离子移动的速率）不相同，因此在相同的条件（指温度和浓度）下，不同的因此在相同的条件（指温度和浓度）下，不同的电解质溶液的电导率就不相同。电解质溶液的电导率就不相同。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 二是电解质的二是电解质的电离度电离度。强电解质的电导率要。强电解质

5、的电导率要比弱电解质大。比弱电解质大。 溶剂、粘度对离子迁移速率也有影响。溶剂、粘度对离子迁移速率也有影响。 由电解质的性质对电导率的影响可以看出：由电解质的性质对电导率的影响可以看出：在一定条件下，根据溶液的电导率的变化，可在一定条件下，根据溶液的电导率的变化，可以显示溶液组成的改变。以显示溶液组成的改变。 例如例如HCl溶液或溶液或NaOH溶液比溶液比NaCl溶液有较溶液有较大的电导率，这是因为大的电导率，这是因为H+的淌度比的淌度比Na+的淌度的淌度大，大，OH-的淌度比的淌度比Cl-的淌度大的缘故。的淌度大的缘故。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界

6、里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物溶液浓度溶液浓度 一方面当溶液稀释时，单位体积离子数目减少一方面当溶液稀释时，单位体积离子数目减少了，而使电导率降低；另一方面当溶液稀释时，了，而使电导率降低；另一方面当溶液稀释时，对弱电解质来说，离解度将增大，而使电导率增对弱电解质来说，离解度将增大，而使电导率增大，而对强电解质来说，由于稀释，离子间的引大，而对强电解质来说，由于稀释，离子间的引力减弱，迁移速度增快，使电导率增加。力减弱，迁移速度增快，使电导率增加。 一般说来，当溶液从高浓度开始稀释时，后一一般说来，当溶液从高浓度开始稀释时，后一种影响占优势（电导率增大），达到

7、某一浓度种影响占优势（电导率增大），达到某一浓度（电导率达最大值）后，随着稀释电导率减小。（电导率达最大值）后，随着稀释电导率减小。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物电导率与电导率与浓度的关系浓度的关系我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物温度的影响温度的影响 温度升高，离子的迁移速度加快，电导率增加。温度升高，离子的迁移速度加快，电导率增加。一般温度升高一般温度升高11，电导率约增加，电导率约增

8、加2 22.5%2.5%，要求，要求控制温度恒定。控制温度恒定。 由于在电导率的定义中没有确定溶液中参与电由于在电导率的定义中没有确定溶液中参与电导的电解质的量，因此电导率随溶液浓度的改变导的电解质的量，因此电导率随溶液浓度的改变而改变，为了考虑浓度的影响并便于相互比较，而改变，为了考虑浓度的影响并便于相互比较，又引入了摩尔电导的概念。又引入了摩尔电导的概念。二、摩尔电导率和无限稀释时的摩尔电导率二、摩尔电导率和无限稀释时的摩尔电导率 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 摩尔电导率：摩尔电导率

9、：在相距在相距1cm1cm的两电极间含有的两电极间含有1mol1mol溶质时溶液的电导。溶质时溶液的电导。 若若含有含有1mol溶质的溶液体积为溶质的溶液体积为Vcm3，电导率，电导率为为 ，则其摩尔电导，则其摩尔电导 m1000Vcm molC （S S）2-1电导率与摩尔电导率电导率与摩尔电导率之间的关系之间的关系 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 因为已规定了两电极间含有因为已规定了两电极间含有1mol1mol溶质，所以两溶质，所以两电极间的参与导电的离子数目不会因溶液稀释而电极间的参

10、与导电的离子数目不会因溶液稀释而减少，因而摩尔电导率就不会因稀释而减小。减少，因而摩尔电导率就不会因稀释而减小。 无论是对弱、强电解质，摩尔电导率都是随着无论是对弱、强电解质，摩尔电导率都是随着C C的降低而增大。的降低而增大。 当溶液无限稀释时，摩尔电导率达到极大值，当溶液无限稀释时，摩尔电导率达到极大值，此值称为此值称为无限稀释摩尔电导率无限稀释摩尔电导率，用，用 表示。表示。 溶液的摩尔电导率是溶液中所有离子的摩尔电溶液的摩尔电导率是溶液中所有离子的摩尔电导率的总和：导率的总和： 0m 000mmm 在一定温度和溶剂在一定温度和溶剂中是一定值，反映中是一定值，反映离子的导电能力。离子的导

11、电能力。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物常见离子在水溶液中的无限稀释摩尔电导率（常见离子在水溶液中的无限稀释摩尔电导率（2525） H+ 349.8 OH- 197.6 Na+ 50.11 Cl- 76.34 K+ 73.52 I- 76.8 NH4+ 73.4 NO3- 71.44 Ag+ 61.92 HCO3- 44.5 1/2Mg2+ 53.06 CH3COO- 40.9一般在稀溶液中可用一般在稀溶液中可用 代替代替 。0m m 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在

12、这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 电解质溶液的总电导，等于其中所有离子电电解质溶液的总电导，等于其中所有离子电导的总和，即：导的总和，即： mm11GC1000 L A 例：例：计算纯水的电阻率（计算纯水的电阻率（25）。）。解：纯水中导电的离子是由水离解出来的解：纯水中导电的离子是由水离解出来的H+和和OH-，它们的浓度均为，它们的浓度均为10-7mol/L，查表得：，查表得：00HOH349.8197.6 、我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生

13、物mmm7787C1C100010001349.8 10197.6 1010005.48 10S cm11.83 10cm18.3cm （）-1 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物三、溶液电导的测量三、溶液电导的测量l电导是电阻的倒数，因此测量溶液的电导实际电导是电阻的倒数，因此测量溶液的电导实际上就是测定它的电阻。经典的测量电阻方法是采上就是测定它的电阻。经典的测量电阻方法是采用惠斯登电桥法，现在使用的电导仪是用惠斯登电桥法，现在使用的电导仪是采用电阻采用电阻分压法原理分压法原理（见教材（见

14、教材P62）。）。l交流电源测量电导交流电源测量电导（用直流电会发生电解作用，（用直流电会发生电解作用，改变溶液组成改变溶液组成,影响测定）。影响测定）。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物LGGA 如用电导率表示，则可根据下式进行换算：如用电导率表示，则可根据下式进行换算： 对一固定电极，对一固定电极，L/A值为一常数，称为电值为一常数，称为电导池常数导池常数 不是直接测量得到的，一般是利用已知电导率不是直接测量得到的，一般是利用已知电导率的的KCl溶液，测量其电导，然后求得溶液，测量其电导，

15、然后求得 。 在电导仪上有电导池常数的校正装置，可直接在电导仪上有电导池常数的校正装置，可直接显示电导率的数值。显示电导率的数值。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物l不同的电导范围，选用不同的电极，以提高不同的电导范围，选用不同的电极，以提高准确度。准确度。11cmcm （加加大大电电极极表表面面积积，降降低低电电流流密密度度，减减小小极极化化时时，用用铂铂黑黑电电极极1 10 0时时，用用作作用用）（铂铂黑黑吸吸附附溶溶质质光光，亮亮电电造造成成极极电电导导不不稳稳定定）10 SS6-2 电

16、导分析方法及应用电导分析方法及应用 一、电导法一、电导法 主要应用于水质纯度的鉴定以及生产中某些主要应用于水质纯度的鉴定以及生产中某些中间流程的控制及自动分析。中间流程的控制及自动分析。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1、水质纯度的鉴定和监测、水质纯度的鉴定和监测 生产（锅炉用水）及科研实验用水等需对水生产（锅炉用水）及科研实验用水等需对水质作分析鉴定或监测，电导法就是水质鉴定或监质作分析鉴定或监测，电导法就是水质鉴定或监测的最佳手段之一（方便）。测的最佳手段之一（方便）。 影响水质纯度的杂

17、质主要是一些可溶性的无影响水质纯度的杂质主要是一些可溶性的无机盐，它们在水中是以离子状态存在的，所以通机盐，它们在水中是以离子状态存在的，所以通过过测定水的电导率就可以鉴定水的纯度测定水的电导率就可以鉴定水的纯度，并以电，并以电导率作为水质纯度的重要指标。当然一些非导电导率作为水质纯度的重要指标。当然一些非导电物质，如有机物、细菌、悬浮杂质等不能在电导物质，如有机物、细菌、悬浮杂质等不能在电导率上反映出来。率上反映出来。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物不同纯度水的电导率不同纯度水的电导率 如

18、下：如下： 1S cm （）（） 注意：注意：测量纯水电导率时要快，以减少空气测量纯水电导率时要快，以减少空气中中CO2、NH3等的溶入。等的溶入。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2、大气中、大气中SO2的监测的监测 222242SOH OSO2HH O 吸吸收收原原理理： 吸收后，电导率增大。其它干扰气体可通过吸收后，电导率增大。其它干扰气体可通过净化装置除去。净化装置除去。3、在食品分析中的应用、在食品分析中的应用 检验牛奶掺假：检验牛奶掺假： 检测鸡蛋新鲜度：检测鸡蛋新鲜度： 快速检测

19、潲水油（地沟油）：快速检测潲水油（地沟油）：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物二、电导滴定法（重点）二、电导滴定法（重点） 如在滴定过程中，滴定剂与溶液中被测离如在滴定过程中，滴定剂与溶液中被测离子反应生成水、难离解化合物或沉淀，则使溶子反应生成水、难离解化合物或沉淀，则使溶液的电导发生变化，而在等当点时滴定曲线上液的电导发生变化，而在等当点时滴定曲线上出现转折点，指示滴定终点。出现转折点，指示滴定终点。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到

20、愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 电导滴定法一般用于酸碱及沉淀滴定电导滴定法一般用于酸碱及沉淀滴定，但不适，但不适用于氧还滴定及络合滴定。因为在后者，往往需要用于氧还滴定及络合滴定。因为在后者，往往需要加入大量其他试剂（如加入大量其他试剂（如pH缓冲溶液、掩蔽剂等）缓冲溶液、掩蔽剂等）来控制适当的反应条件，所以在滴定过程中溶液电来控制适当的反应条件，所以在滴定过程中溶液电导的变化不大显著。导的变化不大显著。（特别适用稀溶液的滴定或反应不很完全的体系）（特别适用稀溶液的滴定或反应不很完全的体系）1 1、酸碱滴定、酸碱滴定 设用强碱设用强碱MOH滴定强酸滴定强酸HX，滴定反应为：，滴

21、定反应为：2HXMOHH OMX 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物滴定开始到等当点前：滴定开始到等当点前： H H+ +逐渐减小，逐渐减小，M M+ +逐渐增大，前者的摩尔电导率远逐渐增大，前者的摩尔电导率远大于后者，所以电导不断降低。大于后者，所以电导不断降低。HHMMXX1G(CCC)1000 （忽略（忽略H2O的离解）的离解） 如以如以f f代表被滴定的分数，代表被滴定的分数，C C代表强酸的原始浓代表强酸的原始浓度，并假设在滴定过程中溶液的体积不变，则：度，并假设在滴定过程中溶液的体

22、积不变，则：HMXCC(1f)CC fCC ；我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物HXMHCG()f1000 + +G为为f的直线函数的直线函数等当点后：等当点后：溶液的电导与加入过量强碱的量成溶液的电导与加入过量强碱的量成正比，直线上升。正比，直线上升。 OHCC(f1)f1 XOHMOHCG()f1000 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物结论：结论：用强碱滴定强酸时，将得到用强碱滴定强酸时

23、，将得到V V型滴定曲线。型滴定曲线。滴定终点滴定终点ABC 强碱滴定强酸强碱滴定强酸DBC 强碱滴定弱酸（强碱滴定弱酸（Ka=10-3）EBC 强碱滴定弱酸（强碱滴定弱酸（Ka=10-5）FBC 强碱滴定弱酸（强碱滴定弱酸（Ka10-7）ABG 弱碱滴定强酸弱碱滴定强酸EBG 弱碱滴定弱酸弱碱滴定弱酸f我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物2、沉淀滴定、沉淀滴定 若用盐若用盐NB滴定盐滴定盐MA，反应为：，反应为：MANBMBNA ABCDEGVNBMNMNMNGGGG 等当点前：等当点前：等当

24、点后：等当点后：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 稀释效应：稀释效应：滴定过程中溶液的体积变化对电导滴定过程中溶液的体积变化对电导的影响。的影响。 采取的措施：采取的措施： 使用校正系数使用校正系数 00VVfGGfV 测测校校校校，用浓度较大的标准溶液用浓度较大的标准溶液 一般为被测物的一般为被测物的10倍，用微量滴定管滴定。倍，用微量滴定管滴定。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物讨论：

25、讨论：电导滴定曲线的形状多种多样。电导滴定曲线的形状多种多样。它由被测物和它由被测物和滴定剂的性质（离解度，离子的摩尔电导）以及滴定剂的性质（离解度，离子的摩尔电导）以及它们之间的化学反应等因素决定。它们之间的化学反应等因素决定。等当点处有一个转折点等当点处有一个转折点（一般由斜率不同的两（一般由斜率不同的两条直线或其延长线的交点来确定终点）条直线或其延长线的交点来确定终点）。终点附。终点附近的度数并不可靠（沉淀的溶介，弱酸碱的离解近的度数并不可靠（沉淀的溶介，弱酸碱的离解等）等） ，常用远离终点的数据，即在等当点前和，常用远离终点的数据，即在等当点前和后各测几个电导值，即可求出滴定终点。后各测几个电导值，即可求出滴定终点。 在合适的条件下，本法准确度约为在合适的条件下，本法准确度约为0.5-1%。