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1、电导分析电导分析导体导体:有导电能力的物质称为导体。有导电能力的物质称为导体。利用超导材料的抗磁性，将利用超导材料的抗磁性，将超导材料放在一块永久磁体超导材料放在一块永久磁体的上方，由于磁体的磁力线的上方，由于磁体的磁力线不能穿过超导体，磁体和超不能穿过超导体，磁体和超导体之间会产生排斥力，使导体之间会产生排斥力，使超导体悬浮在磁体上方。利超导体悬浮在磁体上方。利用这种磁悬浮效应可以制作用这种磁悬浮效应可以制作高速高速超导磁悬浮列车超导磁悬浮列车。所所谓谓核磁共振核磁共振，是具有核磁矩的物是具有核磁矩的物质质在一定的在一定的恒定恒定磁磁场场和交和交变变磁磁场场同同时时作用作用下，下，会对变会对
2、变化的化的电磁场产电磁场产生生强烈强烈的共振的共振吸收吸收现现象。利用象。利用高温超导体高温超导体的的线线圈可以圈可以通通过极过极大的大的电电流而流而产产生生极强极强的磁的磁场场，可，可以比一般磁以比一般磁场场高高两倍数两倍数量量级级，检测检测的的灵灵敏度取敏度取决于决于所加磁所加磁场场的大小，磁的大小，磁场场越大，越大，氢氢的共振的共振讯号讯号越越强强得到的得到的图图越清晰，提越清晰，提高早期高早期诊断诊断可能性可能性。导导体体电子导体：依靠电子的定向流动而电子导体：依靠电子的定向流动而导电。如：金属导体导电。如：金属导体(电线、电缆电线、电缆)、某些金属氧化物、石墨等。某些金属氧化物、石墨
3、等。离子导体离子导体(又称电解质导体又称电解质导体)：借助：借助离子在电极作用下的定向移动进行离子在电极作用下的定向移动进行导电。如：电解质溶液和某些固体导电。如：电解质溶液和某些固体电解质。电解质。电解质溶液能导电，而且当溶液电解质溶液能导电，而且当溶液中离子浓度发生变化时，其电导也随中离子浓度发生变化时，其电导也随之发生变化。用电导来指示溶液中离之发生变化。用电导来指示溶液中离子的浓度就形成了电导分析法。子的浓度就形成了电导分析法。电导分析法电导分析法:依据物质电导与浓度之间关依据物质电导与浓度之间关系，确定待测组分含量的方法。系，确定待测组分含量的方法。2-1 2-1 电导分析的基本原理
4、电导分析的基本原理 提提纲纲12345电导及电导率电导及电导率摩尔电导率与极限摩尔电导率摩尔电导率与极限摩尔电导率离子独立移动定律离子独立移动定律离子淌度离子淌度电解质溶液的电导与其浓度关系的理论解释电解质溶液的电导与其浓度关系的理论解释2-1 2-1 电导分析的基本原理电导分析的基本原理一、电导及电导率一、电导及电导率1、电导：衡量导体导电能力的物理、电导：衡量导体导电能力的物理量，与电阻互为倒数关系。量，与电阻互为倒数关系。G=1/R=I/V单位：西门子单位：西门子 S，1S=1-1 2、电导率：单位体积的导体所具有的电导电导率：单位体积的导体所具有的电导。G=A/l（单位：（单位：S m
5、-1）3、电导池常数：电导池常数：电导池装置一定，面积电导池装置一定，面积A 与与L固定不变，因此固定不变，因此l/A为定值。为定值。=l/A（单位：（单位：m-1）=G 用电导率直接来衡量导电能力。用电导率直接来衡量导电能力。电导池常数电导池常数电导池常数电导池常数KKcell cell 的测定：的测定：的测定：的测定：Kcell=(已知已知已知已知)/)/GG(测定测定测定测定)例例 1：在在 电电 池池 中中，放放 有有 两两 支支 面面 积积 为为1.2510-4m2的的平平行行电电极极，相相距距0.105m，测测得得溶溶液液的的电电阻阻为为1995.6，计计算算电电导导池常数和溶液的
6、电导率。池常数和溶液的电导率。解解：已已知知A=1.2510-4m2,l=0.105m,R=1995.6 池常数池常数 m-1 由由 G=1/R=k/得到：得到：k=/R=840/1995.6=0.421Sm-1 由于两极间的距离及板的横由于两极间的距离及板的横截面积不好测量，所以电导率不截面积不好测量，所以电导率不能直接准确测得，一般是用已知能直接准确测得，一般是用已知电导率的标准溶液测出其电导池电导率的标准溶液测出其电导池常数，再测出待测液的电导率。常数，再测出待测液的电导率。图中出现极大值的原图中出现极大值的原因：因：电导率的大小与溶液电导率的大小与溶液中离子数目和离子间中离子数目和离子
7、间相互作用力。相互作用力。两种因素相互制约。两种因素相互制约。二、二、摩尔电导率与极限摩尔电导率摩尔电导率与极限摩尔电导率1 1、摩尔电导率摩尔电导率(m)：定义定义:两块平行的大面积电极相距两块平行的大面积电极相距1m1m时，时，它们之间有它们之间有1mol1mol的电解质溶液，此时该体的电解质溶液，此时该体系所具有的电导，用符号系所具有的电导，用符号 m表示表示。它与电导它与电导率率的关系为：的关系为：（单位：（单位：S m2 mol-1）电电电电极极极极2 2c=1molmc=1molm-3-3 电电电电极极极极1 11m2m1m 例例2：某某电电导导池池内内装装有有两两个个直直径径为为
8、4.010-2m并并相相互互平平行行的的圆圆形形电电极极，电电极极之之间间的的距距离离为为0.12m，若若池池内内盛盛满满浓浓度度为为0.1molL-1 的的AgNO3溶溶液液，并并施施加加20V电电压压，则则所所测测电电流流强强度度为为0.1976A。试试计计算算池池常常数数、溶溶液液的的电电导导、电电导导率率和和AgNO3的的摩摩尔尔电电导导率。率。解解解解：已已已已知知知知AA=3.14410=3.14410-4-4=1.25610=1.25610-3-3mm2 2,l l=0.12m,c=0.1molL=0.12m,c=0.1molL-1-1=100molm=100molm-3-3 池
9、常数池常数池常数池常数=l l/AA=0.12/(1.25610=0.12/(1.25610-3-3)=95.5m)=95.5m-1-1 溶液的电导溶液的电导溶液的电导溶液的电导 G G=I I/E E=9.8810=9.8810-3-3S S 电导率：电导率：电导率：电导率：k k=GG =9.8810=9.8810-3-395.5=0.943Sm95.5=0.943Sm-1-1 mm=k k/c c=9.4310=9.4310-3-3SmSm2 2molmol-1-1电导率和摩尔电导率随浓度的变化电导率和摩尔电导率随浓度的变化cc1/2 mmNaClNaClNaAcNaAcHAcHAcHC
10、lHClKOHKOHKClKClHAcHAcLiClLiCl强电解质：强电解质：强电解质：强电解质：c c ,(c c 5mol5mol L L-1-1),),当当当当c c1/21/2 0 0时时时时 mm 并并并并趋向于极限值趋向于极限值趋向于极限值趋向于极限值 mm (无限稀释时的摩尔电导率无限稀释时的摩尔电导率无限稀释时的摩尔电导率无限稀释时的摩尔电导率)，所以可用外推法求所以可用外推法求所以可用外推法求所以可用外推法求 mm 。而而而而c c ,mm ,并偏离直线。并偏离直线。并偏离直线。并偏离直线。对于弱电解质，当对于弱电解质，当对于弱电解质，当对于弱电解质，当c c1/21/2
11、0 0时时时时 mm 剧急增加但剧急增加但剧急增加但剧急增加但并并并并不不不不趋向于极限趋向于极限趋向于极限趋向于极限值值值值 mm ，所以不能用外推法求所以不能用外推法求所以不能用外推法求所以不能用外推法求 mm 。mm 2、极限摩尔电导率、极限摩尔电导率(0,m)：定义定义:当电解质溶液无限稀释后，摩尔当电解质溶液无限稀释后，摩尔电导率得到最大值，此值称为无限稀电导率得到最大值，此值称为无限稀释摩尔电导率，用符号释摩尔电导率，用符号 0,m表示表示。0,m不随浓度而改变，因此它可以作为电不随浓度而改变，因此它可以作为电解质溶液导电能力的特征常数。解质溶液导电能力的特征常数。三、三、离子独立
12、移动定律离子独立移动定律定律：在无限稀释的溶液中，电解质的定律：在无限稀释的溶液中，电解质的摩尔电导率为正离子和负离子的摩尔电摩尔电导率为正离子和负离子的摩尔电导率之和。导率之和。即：即：式中，式中，、分别代表无限稀释的溶液分别代表无限稀释的溶液中正离子和负离子的摩尔电导率。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。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例如：已知离子极限摩尔电导率可计算弱电解质的极限摩尔电导率算弱电解质的极限摩尔电导率根据这个规律，
13、还可以应用几种强电解根据这个规律，还可以应用几种强电解质的极限摩尔电导率来计算弱电解质的质的极限摩尔电导率来计算弱电解质的极限摩尔电导率。极限摩尔电导率。如：如：下面是一些常见离子在水溶液的无限下面是一些常见离子在水溶液的无限稀释摩尔电导率（稀释摩尔电导率（25C）阳离子阳离子m+阴离子阴离子m-H+349.82OH-197.6Na+50.11Cl-76.34K+73.52Br-78.3Mg2+53.06 SO42-80.0例例3：用用电电导导池池常常数数为为0.53cm-1的的电电导导池池测测得得某某硝硝酸酸溶溶液液的的电电导导为为22.7mS，计计算该硝酸溶液的物质的量的浓度。算该硝酸溶液
14、的物质的量的浓度。解：已知解：已知=l/A=53m-1,G=22.7mS得得 G=cm/,m=H+NO3-则则 molm-3即即c=0.0286molL-1例例例例4 4：在在在在2525时，用面积为时，用面积为时，用面积为时，用面积为1.11cm1.11cm2 2,相距相距相距相距1.00cm1.00cm的两个平行的铂黑电极来测定纯的两个平行的铂黑电极来测定纯的两个平行的铂黑电极来测定纯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？水的电导，其理论值为多少？水的电导，其理论值为多少？水的电导，其理论值为多少？解：解：纯水的极限摩尔电导率；纯水的极限摩尔电导率；m=H+OH-=547.
15、4210-4Sm2mol-1纯水中氢离子、氢氧根离子的浓度均为纯水中氢离子、氢氧根离子的浓度均为10-7molL-1，即，即c=10-4molm-3由纯水的电导率为由纯水的电导率为k=cm=5.474210-6Sm-1所以纯水电导为所以纯水电导为G=kA/l=5.474210-61.1110-2 =6.0810-8S四、四、离子淌度离子淌度离子在外电场作用下将以不同的速度向两离子在外电场作用下将以不同的速度向两极定向移动，其移动速度与电位梯度极定向移动，其移动速度与电位梯度(或或电场强度电场强度)成正比。成正比。式中式中:为电位梯度，即单位距离的电为电位梯度，即单位距离的电位降，其电位为位降，
16、其电位为Vm-1。、分别为电分别为电位梯度为位梯度为1 Vm-1时正、负离子的迁移速时正、负离子的迁移速度，称为离子迁移率度，称为离子迁移率(又称离子淌度又称离子淌度)。在无限稀释的溶液中，离子淌度用在无限稀释的溶液中，离子淌度用UA,0 表表示，称为离子的示，称为离子的极限淌度极限淌度。在电解质完全电离的情况下，离子淌度和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：摩尔电导率的之间有如下关系：和和 -摩尔电导率随浓度的变化，是由离子淌度的摩尔电导率随浓度的变化，是由离子淌度的变化引起的变化引起的;-正、负离子摩尔电导率之差，是正、负离子摩尔电导率之差，是由离子淌度的差异引
17、起的。由离子淌度的差异引起的。(F为法拉第常数为法拉第常数)五五、电解质溶液的电导与其浓度关系电解质溶液的电导与其浓度关系的理论解释的理论解释1、弱电解质弱电解质:电离理论电离理论-摩尔电导率随浓度摩尔电导率随浓度的增大而降低由于电解质电离度减少的缘故。的增大而降低由于电解质电离度减少的缘故。2、强电解质：离子互吸理论、强电解质：离子互吸理论-电解质中每个电解质中每个中心离子都被带有相反电荷离子和溶剂化分子中心离子都被带有相反电荷离子和溶剂化分子包围形成离子氛。当中心离子不做运动时，离包围形成离子氛。当中心离子不做运动时，离子氛处于稳定状态，球形对称。当中心离子在子氛处于稳定状态，球形对称。当
18、中心离子在外电场的作用下移动时，离子氛对称性受到破外电场的作用下移动时，离子氛对称性受到破坏。坏。-+-+运动过程：运动过程：是离子氛不断生成和破坏的过程。是离子氛不断生成和破坏的过程。离子氛松弛时间：离子氛松弛时间：离子氛生成和消失的时间。离子氛生成和消失的时间。10-710-9s运动过程产生两种效应：运动过程产生两种效应：1）电泳效应：）电泳效应：当中心离子及其溶剂化分子在一当中心离子及其溶剂化分子在一起作定向运动时，离子氛中带相反电荷的离起作定向运动时，离子氛中带相反电荷的离子也随溶剂化分子一起向相反方向移动，它使子也随溶剂化分子一起向相反方向移动，它使中心离子的前进受到一种阻力中心离子
19、的前进受到一种阻力(电泳力电泳力)，减慢，减慢了中心离子的运动速度，因此降低了溶液电导。了中心离子的运动速度，因此降低了溶液电导。2）松弛效应：）松弛效应：当中心离子向某一电极运动当中心离子向某一电极运动时，离子氛的对称性受到破坏，它必须在其移时，离子氛的对称性受到破坏，它必须在其移动方向的前面恢复离子氛，而在后边不断减少动方向的前面恢复离子氛，而在后边不断减少电荷密度。在中心离子的前方，新的离子氛未电荷密度。在中心离子的前方，新的离子氛未完全形成，在其后边，原来的离子氛未完全破完全形成，在其后边，原来的离子氛未完全破坏的瞬间，因离子氛的变形使中心离子在其前坏的瞬间，因离子氛的变形使中心离子在
20、其前进方向受到一种向后的拉力进方向受到一种向后的拉力(松弛力松弛力)，它阻碍，它阻碍了离子的运动速度，因此降低了溶液电导。了离子的运动速度，因此降低了溶液电导。D D ：介电常数：介电常数 ：介质的粘度：介质的粘度T T ：绝对温度：绝对温度 ：松弛力的影响：松弛力的影响 ：电泳力的影响：电泳力的影响作业：作业：已知已知已知已知0.0200molL0.0200molL-1-1KClKCl溶液在溶液在溶液在溶液在2525时的电时的电时的电时的电导率导率导率导率=0.002765S=0.002765S-1-1，实验测得此溶液，实验测得此溶液，实验测得此溶液，实验测得此溶液的电阻为的电阻为的电阻为的
21、电阻为240240，测得，测得，测得，测得0.01molL0.01molL-1-1磺胺水磺胺水磺胺水磺胺水溶液电阻为溶液电阻为溶液电阻为溶液电阻为6016060160，试求电导池常数和，试求电导池常数和，试求电导池常数和，试求电导池常数和磺胺水溶液的磺胺水溶液的磺胺水溶液的磺胺水溶液的 及及及及mm。2-2 溶液溶液电导的测量方法电导的测量方法 电导是电阻的倒数，因此测量电电导是电阻的倒数，因此测量电导的方法和测量电阻的方法基本相同。导的方法和测量电阻的方法基本相同。经典的测量方法是采用惠斯顿电桥法经典的测量方法是采用惠斯顿电桥法测量盛有电解质溶液的电阻。测量盛有电解质溶液的电阻。一、电导仪一
22、、电导仪包括电导池、测量电源、测量电路及指示包括电导池、测量电源、测量电路及指示器等部分。器等部分。1 1、电导池：、电导池：电极有一对具有固定面积和电极有一对具有固定面积和位置的平行片组成位置的平行片组成铂黑电极铂黑电极:表面覆盖一层细小铂粒，减小表面覆盖一层细小铂粒，减小极化效应和电容干扰。但由于铂黑颗粒对极化效应和电容干扰。但由于铂黑颗粒对溶液中某些反应可能有催化等作用的影响，溶液中某些反应可能有催化等作用的影响，并且可能从溶液中吸附大量并且可能从溶液中吸附大量的溶质而改变其浓度，有时的溶质而改变其浓度，有时用光亮铂片电极。用光亮铂片电极。2、测量电源：、测量电源：交流电源交流电源3、测
23、量电路：、测量电路：电阻电阻R2和和R3组成比例臂，组成比例臂，R1为精密可调电阻，待为精密可调电阻，待测溶液置于有两个铂电测溶液置于有两个铂电极的电导池中，电阻为极的电导池中，电阻为Ra。通电，调节。通电，调节R1至电至电桥平衡，则：桥平衡，则：4、指示器：、指示器：普通电导法测量中，为什么以交流普通电导法测量中，为什么以交流电源对电导池供电为好？电源对电导池供电为好？因为直流电通过电解质溶液时，电极因为直流电通过电解质溶液时，电极会发生氧化或还原反应而使溶液中组分会发生氧化或还原反应而使溶液中组分的浓度发生变化，电阻也随之改变，从的浓度发生变化，电阻也随之改变，从而造成了电导测量的严重误差
24、。采用交而造成了电导测量的严重误差。采用交流电源可消除或减小上述现象，因为在流电源可消除或减小上述现象，因为在电极表面的氧化和还原反应迅速交替进电极表面的氧化和还原反应迅速交替进行，其净结果可认为没发生反应。因行，其净结果可认为没发生反应。因此，此，以交流电源对电导池供电为好以交流电源对电导池供电为好。RaRMEME分压式电路分压式电路RME欧姆计式电路欧姆计式电路RaRi2-3 2-3 电导分析及其应用电导分析及其应用一、直接电导法的应用：一、直接电导法的应用：直接电导法是直接根据溶液的电导直接电导法是直接根据溶液的电导与被待离子浓度的关系进行分析的方法。与被待离子浓度的关系进行分析的方法。
25、主要应用在以下几个方面：主要应用在以下几个方面：(1)水质纯度及水质纯度及土壤、海水盐度土壤、海水盐度的测定：的测定：(2)水的纯度取决于水中可溶性电解质的含量。水的纯度取决于水中可溶性电解质的含量。(3)通过测定电导率可以鉴定水的纯度。通过测定电导率可以鉴定水的纯度。超纯水超纯水 蒸馏水蒸馏水 好水源好水源 0.5%NaCl 海水海水 30%硫酸硫酸 实验室实验用水的检测：实验室实验用水的检测：(2)钢材中碳硫含量的测定钢材中碳硫含量的测定：如如:SO2 被被K2Cr2O7氧化，生成硫酸；氧化，生成硫酸；CO2被碱液被碱液 Ba(OH)2吸收。结果使溶液吸收。结果使溶液的电导率改变，根据电导
26、率在吸收前后的电导率改变，根据电导率在吸收前后之差来确定其含量。之差来确定其含量。(3)大气污染物测定大气污染物测定：由各种污染源排放的大气污染气体主由各种污染源排放的大气污染气体主要有要有SO2、CO、CO2及及 NXOY等。等。可可利用气体吸收装置，将这些气体通过利用气体吸收装置，将这些气体通过一定的吸收液，利用反应前后电导率一定的吸收液，利用反应前后电导率的变化来间接反映气体的浓度的变化来间接反映气体的浓度.SO2H2O2、H2OH2SAg2SO4KHSO4HClH2C2O4NH3CO2NaOH例：大气中例：大气中SO2的测定，的测定，SO2气体气体用用H2O2吸收，吸收，SO2被被H2
27、O2氧化为氧化为H2SO4 后电导率增加，由此可计后电导率增加，由此可计算出大气中算出大气中SO2的含量。的含量。SOSO2 2 +H+H2 2OO2 2 H H2 2SOSO4 4 +H+H2 2OO(4)工业流程控制工业流程控制：(5)-化肥生成中测定微量化肥生成中测定微量CO、CO2-烯烃生产中裂解气烯烃生产中裂解气H2S的测定的测定电导液电导液CdCl2参比池参比池反应管反应管测量池测量池(5)色谱检测器色谱检测器 原理原理:电导池里含有能吸收气体形成离子电导池里含有能吸收气体形成离子溶液或沉淀的物质，常使用双电导池，其溶液或沉淀的物质，常使用双电导池，其一为参比池，不通气体；另一为检
28、测池，一为参比池，不通气体；另一为检测池，通过气体，根据两池的电导之差来测定气通过气体，根据两池的电导之差来测定气体含量。体含量。二、电导滴定法及其应用二、电导滴定法及其应用电导滴定原理：滴定过程溶液电导率的改电导滴定原理：滴定过程溶液电导率的改变，化学计量点出现突跃。变，化学计量点出现突跃。(1)强碱滴定强酸强碱滴定强酸:下降部分下降部分:HCl+NaCl 上升部分上升部分:NaOH+NaCl摩尔电导率摩尔电导率 H+OH-Na+(2)弱酸、弱酸、混合酸的混合酸的滴定滴定:例如：电导滴定法还可以测定用化学指示例如：电导滴定法还可以测定用化学指示剂法无法直接准确测定的相当弱的酸，剂法无法直接准
29、确测定的相当弱的酸，例如，硼酸（例如，硼酸（Ka=5.810-10）。）。(3)(3)用用用用KClKCl滴定滴定滴定滴定AgNOAgNO3 3;(4);(4)用用用用LiCl LiCl 滴定滴定滴定滴定 AgAcAgAc 离子淌度：离子淌度：K+Ag+Li+(5)氧化还原反应氧化还原反应（Ka=5.110-10）计量点前：迅速上升计量点前：迅速上升计量点后：不变计量点后：不变(6)络合反应络合反应 可以加缓冲溶液吗？可以加缓冲溶液吗？v为了减小稀释效应的影响和提高方为了减小稀释效应的影响和提高方法的准确度，法的准确度，应使用浓度较大的滴定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剂
30、，一般是滴定剂浓度比被滴溶液浓度大度大1020倍，被测溶液为稀溶液。倍，被测溶液为稀溶液。滴定终点确定的方法：滴定终点确定的方法：1、作、作GV关系图：以两条斜率不同的直关系图：以两条斜率不同的直线或其延长线的交点作为滴定终点。线或其延长线的交点作为滴定终点。准确度：准确度：0.51%2、作、作G(Vo+V)V关系图关系图举例举例:K:直线斜率直线斜率;Y:线形相关系数线形相关系数 三、某些物理化学常数的测定：三、某些物理化学常数的测定：1、电离度与电离度与平衡常数平衡常数如如:HAc =H+Ac-c(1-)c c 由实验测定由实验测定HAc的浓度为的浓度为1.11410-4 mol/L时的电
31、时的电导率导率127.7，计算：，计算：当弱电解质在溶液里达到电当弱电解质在溶液里达到电离平衡时，溶液中已经电离离平衡时，溶液中已经电离的电解质分子数占原来总分的电解质分子数占原来总分子数的百分数叫做电离度子数的百分数叫做电离度。或利用作图法或利用作图法:（2）式代入）式代入（1）式，得：）式，得：2、难溶盐的溶度积难溶盐的溶度积如如:25 C时，时，实验测定实验测定AgBr饱和水溶液的电导饱和水溶液的电导率率:=1.57610-6 S/cm；纯水的电导率：纯水的电导率：=1.51910-6 S/cm校正后校正后 AgBr 的电导率：的电导率：AgBr=5.710-8 S/cmKsp=(4.0
32、6 10-7)2=1.648 10-13如：乙酸乙脂的皂化反应：如：乙酸乙脂的皂化反应：如：乙酸乙脂的皂化反应：如：乙酸乙脂的皂化反应：3、化学反应常数的测定化学反应常数的测定例例5：用一个具有池常数为用一个具有池常数为555m-1的电导的电导池测得饱和池测得饱和 AgCl 水溶液的电阻值水溶液的电阻值67953，实验用水的电导率为实验用水的电导率为810-5Sm-1。计算。计算AgCl的溶度积。的溶度积。解：解：k k溶液溶液溶液溶液=/RR=555/67953=8.16710=555/67953=8.16710-3-3 SmSm-1-1k kAgClAgCl=k k溶液溶液溶液溶液-k k
33、水水水水=8.16710=8.16710-3-3-810-810-5-5 =8.08710=8.08710-3-3SmSm-1-1离解平衡，离解平衡，离解平衡，离解平衡，AgCl=AgAgCl=Ag+Cl+Cl-；c c(Ag(Ag+)=)=c c(Cl(Cl-)k kAgClAgCl=Ag+Ag+Cl-Cl-=(61.9+76.34)10=(61.9+76.34)10-4-48.087108.08710-3-3=c c(Ag(Ag+)(61.9+76.34)10)(61.9+76.34)10-4-4则则则则c c(Ag(Ag+)=0.585molm)=0.585molm3 3=5.8510=
34、5.8510-4-4molLmolL-1-1KKsp-AgClsp-AgCl=c c(Ag(Ag+)c c(Cl(Cl-)=(5.8510)=(5.8510-4-4)2 2 =3.4210=3.4210-7-7一、直接电导法的应用：一、直接电导法的应用：1、水质纯度及、水质纯度及土壤、海水盐度土壤、海水盐度的测定的测定2、钢材中碳硫含量的测定钢材中碳硫含量的测定3、大气污染物测定、大气污染物测定4、工业流程控制工业流程控制5、色谱检测器色谱检测器 二、电导滴定法的应用：二、电导滴定法的应用：酸碱、沉淀、络合、氧化还原反应酸碱、沉淀、络合、氧化还原反应三、某些物理化学常数的测定：三、某些物理化学
35、常数的测定：弱电解质电离度、难溶盐溶度积、反应常数弱电解质电离度、难溶盐溶度积、反应常数2-4 高频高频电导滴定电导滴定一、定义：利用高频电场下极化电流一、定义：利用高频电场下极化电流的变化来跟踪滴定过程的方法称为高的变化来跟踪滴定过程的方法称为高频电导滴定法。频电导滴定法。适合于低电导非水溶液、稀溶液适合于低电导非水溶液、稀溶液弱弱酸酸弱碱、有色或浑浊溶液的滴定。弱碱、有色或浑浊溶液的滴定。二、二、高频电导分析原理高频电导分析原理:将盛有待测溶液的容器置于电磁场中，将盛有待测溶液的容器置于电磁场中，此时容器成为振荡电路的一部分。外加电此时容器成为振荡电路的一部分。外加电磁场给予溶液的能量，一
36、部分用于溶液中磁场给予溶液的能量，一部分用于溶液中分子的极化和偶极分子的定向，表现为加分子的极化和偶极分子的定向，表现为加电磁场后溶液介电场数电磁场后溶液介电场数(电容电容)发生了改变，发生了改变，另一部分用于电迁移另一部分用于电迁移(转变为热能转变为热能)。三、测量方法：三、测量方法：（频拍法频拍法-F表法表法）开始时，开始时，f 0=f，滴定引起电容改变，导，滴定引起电容改变，导致输出频率致输出频率 f 改变，改变，f 0 f，给出信号，给出信号。测出。测出其拍频其拍频F=f-f 0 ，根据拍频的改变画出滴定，根据拍频的改变画出滴定曲线。曲线。四、滴定池的构造和等效电路：四、滴定池的构造和
37、等效电路：电极不与溶液接触，它是在玻璃池的外面，电极不与溶液接触，它是在玻璃池的外面，紧贴于池的相对两侧。紧贴于池的相对两侧。玻璃电容玻璃电容 C1溶液电容溶液电容 C2等效电容等效电容 Cp溶液电阻溶液电阻R等效电阻等效电阻 Rp五、高频电导滴定曲线类型：五、高频电导滴定曲线类型：六、高频电导滴定的优点：六、高频电导滴定的优点：1 1、电极不与溶液直接接触，避免了电解、电极不与溶液直接接触，避免了电解、极化、吸附等作用。极化、吸附等作用。2、能测量电容变化。对于非水溶剂的滴、能测量电容变化。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定分析，由于电导值变化小而电容变化大，高频电导滴定
38、特别适合。，高频电导滴定特别适合。3、对于介电常数相差远的两组份混合物、对于介电常数相差远的两组份混合物的分析，普通滴定法难以实现准确测量，的分析，普通滴定法难以实现准确测量，应用高频法可获得理想结果。应用高频法可获得理想结果。本本章章小小结结2-1 电导分析的基本原理电导分析的基本原理一、电导及电导率一、电导及电导率二、摩尔电导率与极限摩尔电导率二、摩尔电导率与极限摩尔电导率三、离子独立移动定律三、离子独立移动定律四、离子淌度四、离子淌度五、电解质溶液的电导与其浓度关五、电解质溶液的电导与其浓度关系的理论解释系的理论解释2-2 溶液溶液电导的测量方法电导的测量方法一、电导仪一、电导仪1 1、
39、电导池、电导池2 2、测量电源、测量电源3 3、测量电路、测量电路4 4、指示器、指示器2-3 2-3 电导分析及其应用电导分析及其应用一、直接电导法的应用：一、直接电导法的应用：1、水质纯度及、水质纯度及土壤、海水盐度土壤、海水盐度的测定的测定2、钢材中碳硫含量的测定钢材中碳硫含量的测定3、大气污染物测定、大气污染物测定4、工业流程控制工业流程控制5、色谱检测器色谱检测器 二、电导滴定法的应用：二、电导滴定法的应用：酸碱、沉淀、络合、氧化还原反应酸碱、沉淀、络合、氧化还原反应三、某些物理化学常数的测定：三、某些物理化学常数的测定：弱电解质电离度、溶度积、反应常数弱电解质电离度、溶度积、反应常
40、数2-4 高频高频电导滴定电导滴定一、定义一、定义二、二、高频电导分析原理高频电导分析原理三、测量方法三、测量方法四、滴定池的构造和等效电路四、滴定池的构造和等效电路五、高频电导滴定曲线类型五、高频电导滴定曲线类型六、高频电导滴定的优点六、高频电导滴定的优点特点：特点：电导分析法具有操作简单，快速、灵电导分析法具有操作简单，快速、灵敏度高和不破坏试样等特点，因而获敏度高和不破坏试样等特点，因而获得广泛的应用。但是电导分析法的选得广泛的应用。但是电导分析法的选择性差，所测得的电导是溶液中所有择性差，所测得的电导是溶液中所有离子的电导之和，只能用于估算离子离子的电导之和，只能用于估算离子的总量，而不能区分和测定所含离子的总量，而不能区分和测定所含离子的种类及其含量；电导分析法对于难的种类及其含量；电导分析法对于难离解的化合物没有响应。离解的化合物没有响应。作业和思考：作业和思考：1、电导分析的选择性为什么比较差？、电导分析的选择性为什么比较差？2、普通电导法测量中，为什么以交流普通电导法测量中，为什么以交流 电源对电导池供电为好？电源对电导池供电为好？3、绘出、绘出 NaOH 滴定滴定HCl的滴定曲线？的滴定曲线？并解释曲线的形状并解释曲线的形状?4、高频滴定的主要特点和优点？、高频滴定的主要特点和优点？结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！80