(完整版)實(shí)驗(yàn)電導(dǎo)法測(cè)難溶鹽的溶度積

1、實(shí)驗(yàn)電導(dǎo)法測(cè)難溶鹽的溶度積一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握電導(dǎo)測(cè)定的原理和電導(dǎo)儀的使用方法。2. 通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證電解質(zhì)溶液電導(dǎo)與濃度的關(guān)系。3. 掌握電導(dǎo)法測(cè)定BaSO4的溶度積的原理和方法。二、實(shí)驗(yàn)原理導(dǎo)體導(dǎo)電能力的大小常以電阻的倒數(shù)去表示，即有式中G稱(chēng)為電導(dǎo)，單位是西門(mén)子S。導(dǎo)體的電阻與其長(zhǎng)度成正比與其截面積成反比即:p是比例常數(shù)，稱(chēng)為電阻率或比電阻。根據(jù)電導(dǎo)與電阻的關(guān)系則有:G吟）K稱(chēng)為電導(dǎo)率或比電導(dǎo)對(duì)于電解質(zhì)溶液，濃度不同則其電導(dǎo)亦不同。如取1mol電解質(zhì)溶液來(lái)量度,即可在給定條件下就不同電解質(zhì)溶液來(lái)進(jìn)行比較。1mol電解質(zhì)溶液全部置于相距為1m的兩個(gè)平行電極之間溶液的電導(dǎo)稱(chēng)之為摩爾電導(dǎo)，以九表示

2、之。如溶液的摩爾濃度以c表示。則摩爾電導(dǎo)可表示為1000c式中九的單位是S.m2.mol-i,c的單位是mol.L-i。九的數(shù)值常通過(guò)溶液的電導(dǎo)率k式計(jì)算得到。l1=-GK=一AR對(duì)于確定的電導(dǎo)池來(lái)說(shuō)l/A是常數(shù)，稱(chēng)為電導(dǎo)池常數(shù)。電導(dǎo)池常數(shù)可通過(guò)測(cè)定已知電導(dǎo)率的電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)(或電阻)來(lái)確定。在測(cè)定電導(dǎo)率時(shí)，一般使用電導(dǎo)率儀。使用電導(dǎo)電極置于被測(cè)體系中，體系的電導(dǎo)值通過(guò)電子線路處理后，通過(guò)表頭或數(shù)字顯示。每支電極的電導(dǎo)池常數(shù)一般出廠時(shí)已經(jīng)標(biāo)出，如果時(shí)間太長(zhǎng)，對(duì)于精密的測(cè)量，也需進(jìn)行電導(dǎo)池常數(shù)校正。儀器輸出的值為電導(dǎo)率，有的電導(dǎo)儀有信號(hào)輸出，一般為010mV的電壓信號(hào)。在測(cè)定難溶鹽BaSO4的

3、溶度積時(shí)，其電離過(guò)程為BaSO4fBa2+SO42-根據(jù)摩爾電導(dǎo)率Am與電導(dǎo)率K的關(guān)系:A(BaSO)二m4k(BaSO)4c(BaSO)4電離程度極小，認(rèn)為溶液是無(wú)限稀釋?zhuān)瑒t可Am用心代替。A=AX®(Ba2+)+九s(SO2-)mmmm4X®(Ba2+),X®(SO2-)可通過(guò)查表獲得。mm4A(BaSO)m4k(BaSO)4-cK(溶液)-k(HO)2c而c(BaSO)c(SO2-)c(Ba2+)44所以Kspc(Ba2+)-c(SO2-)c24這樣，難溶鹽的溶度積和溶解度是通過(guò)測(cè)定難溶鹽的飽和溶液的電導(dǎo)率來(lái)確定的。很顯然，測(cè)定的電導(dǎo)率是由難溶鹽溶解的離子和

4、水中的H+和OH-所決定的，故還必須要測(cè)定電導(dǎo)水的電導(dǎo)率。三、儀器和試劑DDS11C型電導(dǎo)儀1臺(tái)；電子天平1臺(tái)；電導(dǎo)電極(鉑黑)1支；電熱套1個(gè)；錐形瓶250mL1個(gè)；燒杯100mL1個(gè)BaSO4(AR)。四、實(shí)驗(yàn)步驟1蒸餾水的電導(dǎo)測(cè)定取約100mL蒸餾水煮沸、冷卻，倒入一干燥燒杯內(nèi)，插入電極，讀三次，取平均值。2. 測(cè)定BaSO4的溶度積：(1) 稱(chēng)取1gBaSO4放入250mL錐形瓶?jī)?nèi)，加入lOOmL蒸餾水，搖動(dòng)并加熱至沸騰，倒掉上層清液，以除去可溶性雜質(zhì)，重復(fù)2次。(2) 再加入100mL蒸餾水，加熱至沸騰，使之充分溶解。冷卻至室溫，將上層清液倒入一干燥燒杯中，插入電極，測(cè)其電導(dǎo)值，讀3

5、次，取平均值。五、數(shù)據(jù)處理BaSO4溶度積測(cè)定飽和溶液次數(shù)測(cè)定值K平均值K1'平'23c=k/100QA計(jì)算BaSO4的溶度積與文獻(xiàn)值比較。六、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1. 實(shí)驗(yàn)用水必須是重蒸餾水，其電導(dǎo)率應(yīng)Wl*10-4S.M-i。2. 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中溫度必須恒定，稀釋的電導(dǎo)水也需要在同一溫度下恒溫后使用。3. 測(cè)量BaSO4溶液時(shí)，一定要沸水洗滌多次，以除去可溶性離子，減小實(shí)驗(yàn)誤差。七、思考題1. 本實(shí)驗(yàn)為何需要測(cè)量水的電導(dǎo)率？2. 實(shí)驗(yàn)中為何用鍍鉑黑的電極？使用時(shí)注意事項(xiàng)有哪些？3. 在連續(xù)滴定法中，混和液體積的計(jì)算是近似的，為什么？如何控制實(shí)驗(yàn)條件，盡量地減少誤差？附錄：電導(dǎo)率儀（DD

6、S-11系列）的原理與使用DDS-11A型電導(dǎo)率儀的測(cè)量范圍廣，可以測(cè)定一般液體和高純水的電導(dǎo)率,操作簡(jiǎn)便，可以直接從表上讀取數(shù)據(jù)，并有OmV10mV訊號(hào)輸出，可接自動(dòng)平衡記錄儀進(jìn)行連續(xù)記錄。1）測(cè)量原理U16-3電導(dǎo)辜便測(cè)雖原理國(guó)1振蕩器；2電導(dǎo)池；3總大辭；4指示器'電導(dǎo)率儀的工作原理如圖16-3所示。把振蕩器產(chǎn)生的一個(gè)交流電壓源E,送到電導(dǎo)池R與量程電阻(分壓電阻)R的串聯(lián)回路里，電導(dǎo)池里的溶液電導(dǎo)愈大，R愈小，R獲得的電壓E也就越大。將E送至交流放大器放大，再經(jīng)過(guò)xmmm訊號(hào)整流，以獲得推動(dòng)表頭的直流訊號(hào)輸出，表頭直讀電導(dǎo)率。2) 測(cè)量范圍(1) 測(cè)量范圍:OyScm-i105

7、yScm-i，分12個(gè)量程。(2) 配套電極:DJS1型光亮電極，DJS1型鉑黑電極，DJS-10型鉑黑電極。光亮電極用于測(cè)量較小的電導(dǎo)率(OyScm-110yScm-1)，而鉑黑電極用于測(cè)量較大的電導(dǎo)率(10yScm-1105yScm-1)。通常用鉑黑電極，因?yàn)樗谋砻姹容^大，這樣降低了電流密度，減少或消除了極化。但在測(cè)量低電導(dǎo)率溶液時(shí)，鉑黑對(duì)電解質(zhì)有強(qiáng)烈的吸附作用，出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，這時(shí)宜用光亮鉑電極。3) 使用方法DDS11A型電導(dǎo)率儀的面板如圖16-4所示。U16-4CDS-11A電導(dǎo)車(chē)儀的面擷因1.電源幵關(guān)2指示燈3高、低周開(kāi)關(guān)斗校正測(cè)量開(kāi)關(guān))量程開(kāi)關(guān)直電客補(bǔ)償工電扱插口坦輸出插口夕

8、校正調(diào)節(jié);10電扱常數(shù)調(diào)節(jié)；(1) 打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)前，應(yīng)觀察表針是否指零，若不指零時(shí)，可調(diào)節(jié)表頭的螺絲，使表針指零。(2) )根據(jù)電極選用原則，選好電極并插入電極插口。各類(lèi)電極要注意調(diào)節(jié)好配套電極常數(shù)。將校正、測(cè)量開(kāi)關(guān)撥在“校正”位置。(3) 插好電源后，再打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，此時(shí)指示燈亮。預(yù)熱數(shù)分鐘，待指針完全穩(wěn)定下來(lái)為止。調(diào)節(jié)校正調(diào)節(jié)器，使表針指向滿刻度。(4) 根據(jù)待測(cè)液電導(dǎo)率的大致范圍選用低周或高周，并將高周、低周開(kāi)關(guān)撥向所選位置。(5) 將量程選擇開(kāi)關(guān)撥到測(cè)量所需范圍。如預(yù)先不知道被測(cè)溶液電導(dǎo)率的大小，則由最大檔逐檔下降至合適范圍，以防表針打彎。(6) 傾去電導(dǎo)池中電導(dǎo)水將電導(dǎo)池和電極用少量

9、待測(cè)液洗滌23次，再將電極浸入待測(cè)液中并恒溫。(7) 將校正、測(cè)量開(kāi)關(guān)撥向“測(cè)量”，這時(shí)表頭上的指示讀數(shù)乘以量程開(kāi)關(guān)的倍率，即為待測(cè)液的實(shí)際電導(dǎo)率。(8) 當(dāng)用OyScm-iO.lyScm-i或OyScm-i0.3yScm-i這兩檔測(cè)量高純水時(shí),在電極未浸入溶液前，調(diào)節(jié)電容補(bǔ)償調(diào)節(jié)器，使表頭指示為最小值(此最小值是電極鉑片間的漏阻，由于此漏阻的存在，使調(diào)節(jié)電容補(bǔ)償調(diào)節(jié)器時(shí)表頭指針不能達(dá)到零點(diǎn))，然后開(kāi)始測(cè)量。(9) 10mV的輸出可以接到自動(dòng)平衡記錄儀或進(jìn)行計(jì)算機(jī)采集。4)注意事項(xiàng)(1) 電極的引線不能潮濕，否則測(cè)量不準(zhǔn)確。(2) 高純水應(yīng)迅速測(cè)量，否則空氣中CO2溶入水中變?yōu)镃O32-離子，使電導(dǎo)率迅速增加。(3) 測(cè)定一系列濃度待測(cè)液的電導(dǎo)率，應(yīng)注意按濃度由小到大的順序測(cè)定。(4) 盛待測(cè)液的容器必須清潔，沒(méi)有離子玷污。(5) 電極要輕拿輕放，切勿觸碰鉑黑。(6) 清洗電極，并用濾紙吸干多余最后淋洗的電導(dǎo)水，切勿損傷電極。(7) 對(duì)于電導(dǎo)率不同的體系，應(yīng)采用不同的電極。電導(dǎo)率低于10-5Q-icm-i時(shí)使用光亮電極；電導(dǎo)率在10-5-10-2Q-icm-i時(shí)使用DJS-1鉑黑電極；電導(dǎo)率大于10-2Q-1cm-1時(shí)使用DJS-10鉑黑電極。此