界面移動(dòng)法測(cè)氫離子遷移數(shù)ppt課件

1、界面挪動(dòng)法測(cè)界面挪動(dòng)法測(cè)氫離子遷移數(shù)氫離子遷移數(shù)實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 當(dāng)電流經(jīng)過電解質(zhì)溶液時(shí)，兩極將發(fā)生電化學(xué)當(dāng)電流經(jīng)過電解質(zhì)溶液時(shí)，兩極將發(fā)生電化學(xué)變化，溶液中陽(yáng)離子和陰離子分別向陰極與陽(yáng)極變化，溶液中陽(yáng)離子和陰離子分別向陰極與陽(yáng)極遷移。假設(shè)兩種離子傳送的電量分別為遷移。假設(shè)兩種離子傳送的電量分別為q+和和q-，那么經(jīng)過的總電量為那么經(jīng)過的總電量為Q = q+ + q-實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 每種離子傳送的電量與總電量之比，稱每種離子傳送的電量與總電量之比，稱為離子遷移數(shù)為離子遷移數(shù)陰離子：陽(yáng)離子：-+-+qqt =t =QQt- + t+ = 1 在一截面均勻的垂直遷在一截面均勻的垂直遷移管中充溢移

2、管中充溢HCl溶液，通以溶液，通以電流，當(dāng)有電量為電流，當(dāng)有電量為Q的電流的電流經(jīng)過某個(gè)靜止的截面時(shí)，經(jīng)過某個(gè)靜止的截面時(shí)，t+Qmol的的H+經(jīng)過界面向上經(jīng)過界面向上遷移，遷移，t-Qmol的的Cl-經(jīng)過界經(jīng)過界面向下遷移。面向下遷移。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 假定存在一界面假定存在一界面(aa)，在該，在該界面以下沒有界面以下沒有H+存在，而被其它存在，而被其它的正離子的正離子(如如Cd2+)所取代，那么所取代，那么這界面將隨著這界面將隨著H+往上遷移而挪動(dòng)。往上遷移而挪動(dòng)。在正常條件下，在正常條件下，H+向上挪動(dòng)的平向上挪動(dòng)的平均速度等于界面挪動(dòng)的平均速度。均速度等于界面挪動(dòng)的平均速度。在通電時(shí)

3、間內(nèi)，界面掃過的體積在通電時(shí)間內(nèi)，界面掃過的體積為為V，H+運(yùn)輸電荷的數(shù)量為該體運(yùn)輸電荷的數(shù)量為該體積中積中H+所帶的電荷總量，即所帶的電荷總量，即q(H+) = Vc(H+)F實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 欲使界面堅(jiān)持明晰，必欲使界面堅(jiān)持明晰，必需使界面上下電解質(zhì)不相混需使界面上下電解質(zhì)不相混合，選擇合，選擇CdCl2溶液能滿足這溶液能滿足這一要求。一要求。Ag(或或Pt或或AgCl/Ag)電極、電極、HCl溶液、遷移管、恒溫水浴、溶液、遷移管、恒溫水浴、橡皮管、橡皮管、Cd電極、穩(wěn)流電源、電極、穩(wěn)流電源、毫安表毫安表 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟l取少量的規(guī)范取少量的規(guī)范HCl溶液清洗刻度管溶液清

4、洗刻度管23次。再取適量已參與甲基紫指示劑的規(guī)次。再取適量已參與甲基紫指示劑的規(guī)范范HCl溶液參與遷移管中。裝滿后，插溶液參與遷移管中。裝滿后，插入入Ag電極電極l按圖接好電路，經(jīng)檢查后接通電源按圖接好電路，經(jīng)檢查后接通電源 。調(diào)。調(diào)理電阻使毫安表穩(wěn)定在理電阻使毫安表穩(wěn)定在2.00mA 。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟l通電一段時(shí)間后，待出現(xiàn)明顯界面時(shí)，記通電一段時(shí)間后，待出現(xiàn)明顯界面時(shí)，記下遷移管中界面刻度，開場(chǎng)記時(shí)。記錄界下遷移管中界面刻度，開場(chǎng)記時(shí)。記錄界面挪動(dòng)一定間隔如體積改動(dòng)面挪動(dòng)一定間隔如體積改動(dòng)0.01mL的時(shí)間的時(shí)間 。以后，每隔一定間隔記下相應(yīng)。以后，每隔一定間隔記下相應(yīng)的時(shí)間的時(shí)間 ，直

5、到體積改動(dòng)為，直到體積改動(dòng)為0.1mL，停頓，停頓記時(shí)。記時(shí)。l實(shí)驗(yàn)終了，切斷電源，放出遷移管中的溶實(shí)驗(yàn)終了，切斷電源，放出遷移管中的溶液，用蒸餾水沖洗干凈，然后在遷移管中液，用蒸餾水沖洗干凈，然后在遷移管中充溢蒸餾水。充溢蒸餾水。本卷須知本卷須知l實(shí)驗(yàn)過程中凡是能引起溶液分散，攪動(dòng)，實(shí)驗(yàn)過程中凡是能引起溶液分散，攪動(dòng)，對(duì)流等要素都要防止對(duì)流等要素都要防止l電極的正負(fù)極不要顛倒電極的正負(fù)極不要顛倒l一定要趕盡遷移管中的氣泡一定要趕盡遷移管中的氣泡數(shù)據(jù)記錄和處置數(shù)據(jù)記錄和處置l記錄室溫及所用記錄室溫及所用HCl溶液的濃度溶液的濃度l列表記錄界面掃過的體積列表記錄界面掃過的體積V及對(duì)應(yīng)的時(shí)間及對(duì)應(yīng)的時(shí)間l 以時(shí)間為橫坐標(biāo)，體積為縱坐標(biāo)，作圖以時(shí)間為橫坐標(biāo)，體積為縱坐標(biāo)，作圖l由直線的斜率計(jì)算出由直線的斜率計(jì)算出t(H+)思索題思索題l實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟3時(shí)，假設(shè)停頓通電，會(huì)察