物理化學(xué)實驗1%2C2

電導(dǎo)滴定

【目的要求】1．掌握電導(dǎo)滴定法測定溶液濃度的原理和方法。2．測定NaOH溶液的濃度。3．進(jìn)一步熟悉電導(dǎo)率儀的使用。【原理】

容量分析中，被檢測體系溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，常導(dǎo)致體系的電導(dǎo)率發(fā)生變化，因此可以利用電導(dǎo)率這一物理量在滴定過程中發(fā)生變化轉(zhuǎn)折來指示滴定終點，這一方法稱為電導(dǎo)滴定。它可以用于酸堿中和反應(yīng)，沉淀反應(yīng)，配合反應(yīng)及氧化還原反應(yīng)等，尤其當(dāng)溶液濃度較稀，比較混濁或不易使用指示劑時，使用效果較好。被滴定溶液因滴入劑的加入，使其離子濃度發(fā)生變化（因為離子間的結(jié)合或替代），從而導(dǎo)致溶液的電導(dǎo)率發(fā)生變化。在滴定過程中測量電導(dǎo)或電導(dǎo)率隨滴入溶液體積的變化值，以電導(dǎo)或電導(dǎo)率對滴入溶液的體積作圖，再將兩條直線外推，所得交點即為滴定終點?！緝x器、試劑】DDS-320型電導(dǎo)率儀一臺；恒溫磁力攪拌器1臺;50ml酸式滴定管2支；

500ml燒杯2個；25ml移液管2支；待測液及標(biāo)準(zhǔn)液?！緦嶒灢襟E】1）取一定量待測液于500ml燒杯中，加水稀釋后置于磁力攪拌器上，裝好儀器后插入洗凈的電極。2）恒溫攪拌5分鐘后，滴入一定量的標(biāo)準(zhǔn)溶液，攪拌5分鐘后，測量其電導(dǎo)率，重復(fù)以上過程直到電導(dǎo)率有顯著變化為止，然后再滴加幾次，記錄每次加入的體積和相應(yīng)的電導(dǎo)率?！咀⒁馐马棥?)為使溶液混合均勻，每次滴加標(biāo)準(zhǔn)溶液后，要充分?jǐn)嚢琛?)電導(dǎo)電極在使用前后要清洗干凈，放入蒸餾水中?！舅伎碱}】1)為什么標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度要比待測溶液濃度大10~20倍？

2)電導(dǎo)滴定為什么要在恒溫下進(jìn)行？

3)溶液的濃度對電導(dǎo)率產(chǎn)生什么影響？

粘度法測定高聚物相對分子質(zhì)量

一、實驗?zāi)康亩?、實驗原理三、藥品儀器四、實驗步驟五、實驗記錄六、數(shù)據(jù)處理七、結(jié)果分析與討論實驗?zāi)康?/p>

1.測定聚乙烯醇的相對分子質(zhì)量的平均值；

2.掌握測量原理和使用烏氏粘度計測定粘度的方法。實驗原理

相對分子質(zhì)量是表征化合物特征的基本參數(shù)之一，在高聚物的研究中，相對分子質(zhì)量是一個不可缺少的重要數(shù)據(jù)。它不僅反映了高聚物分子的大小，而且直接關(guān)系到高聚物的物理性能。一般情況，高聚物的相對分子質(zhì)量大小不一，其摩爾質(zhì)量常在103~107之間，通常所測的高聚物摩爾質(zhì)量是一個統(tǒng)計平均值。

測定高聚物相對分子質(zhì)量的方法很多，其中以粘度法最常用。因為粘度法設(shè)備簡單、操作方便、適用范圍廣（分子量104~107）、有相當(dāng)好的精確度。測定粘度的方法主要有：⑴毛細(xì)管法（測定液體在毛細(xì)管里的流出時間）；⑵落球法（測定圓球在液體里下落速度）；⑶旋筒法（測定液體與同心軸圓柱體相對轉(zhuǎn)動的情況）等，而測定高聚物溶液的粘度以毛細(xì)管法最方便，本實驗采用烏氏粘度計測量高聚物稀溶液的粘度。了解但粘度法不是測定相對分子質(zhì)量的絕對方法，因為在此法中所用的粘度與相對分子質(zhì)量的經(jīng)驗公式要用其他方法來確定。因高聚物、溶劑、相對分子質(zhì)量范圍、溫度等不同，就有不同的經(jīng)驗公式。

高聚物在稀溶液中的粘度是它在流動過程所存在的內(nèi)摩擦的反映，這種流動過程中的內(nèi)摩擦主要有：溶劑分子之間的內(nèi)摩擦；高聚物分子與溶劑分子間的內(nèi)摩擦；以及高聚物分子間的內(nèi)摩擦。其中溶劑分子之間的內(nèi)摩擦又稱為純?nèi)軇┑恼扯?，以表示；三種內(nèi)摩擦的總和稱為高聚物分子間的內(nèi)摩擦，以表示。

實踐證明：在同一溫度下，高聚物溶液的粘度一般要比純?nèi)軇┑恼扯却笮从?，粘度增加的分?jǐn)?shù)叫增比粘度式中：稱為相對粘度，它指明溶液粘度對溶劑粘度的相對值。則反映出扣除了溶劑分子間的內(nèi)摩擦后，純?nèi)軇┡c高聚物分子之間，以及高聚物分子之間的內(nèi)摩擦效應(yīng)。隨溶液濃度C而變化，與C的比值稱為比濃粘度。仍隨C而變化，但當(dāng)C→0，也就是溶液無限稀時，有一極限值，即：

稱為特性粘度，它主要反映無限稀溶液中高聚物分子與溶劑分子之間的內(nèi)摩擦。因在無限稀溶液中，高聚物分子相距較遠(yuǎn)，它們之間的相互作用可忽略不計。根據(jù)實驗，在足夠稀的溶液中有：0C

g/100ml當(dāng)高聚物、溶劑、溫度等確定以后，值只與高聚物的相對分子質(zhì)量M有關(guān)。目前常用半經(jīng)驗的麥克非線性方程來求得：式中：M----高聚物相對分子質(zhì)量的平均值；

K----比例常數(shù)；

α----與高聚物在溶液中的形態(tài)有關(guān)的經(jīng)驗參數(shù)。當(dāng)液體在毛細(xì)管粘度計內(nèi)因重力作用而流出時遵守泊塞勒（Poiseuille)定律：式中：ρ為液體的密度；l為毛細(xì)管長度；r為毛細(xì)管半徑；

t為流出時間；h為流經(jīng)毛細(xì)管液體的平均液柱高度；

g為重力加速度；v為流經(jīng)毛細(xì)管的液體體積；

m為與儀器的幾何形狀有關(guān)的常數(shù)，r/l<<1時，可取m=1。對某一指定的粘度計而言，令，，則上式可寫為：對某一指定的粘度計而言，令，，則上式可寫為：式中β<1，當(dāng)t>100s時，等式右邊第二項可以忽略。溶液很稀時ρ≈ρ0。這樣，通過測定溶液和溶劑的流出時間t和t0，就可求藥品儀器1.烏氏粘度計；2.恒溫水槽一套；3.秒表；4.移液管、吸耳球、容量瓶等；5.5%聚乙烯醇,蒸餾水等。烏氏粘度計

CBAabGEDF（實物圖片）實驗步驟打開恒溫槽控溫儀開關(guān)粘度計清洗與烘干調(diào)節(jié)恒溫溫度25℃烏氏粘度計測定粘度記錄時間蒸餾水恒溫5min聚乙烯醇恒溫10min加蒸餾水

本步驟關(guān)鍵是：用蒸餾水清洗三次以上，并觀察蒸餾水在毛細(xì)管中流下的情況。用電風(fēng)吹吹干烏氏粘度計，關(guān)鍵是毛細(xì)管內(nèi)的水份。在測定蒸餾水（純?nèi)軇r，可以不吹干。用移液管吸取10ml已配好的恒溫過的聚乙烯醇溶液，從粘度計A管注入。恒溫2min后，用手按?。霉?，吸耳球放在Ｂ管口，把溶液吸至Ｇ球，然后放開。當(dāng)溶液降至a線時，即按下秒表記時，至溶液降至b線時，按下秒表結(jié)束實驗。重復(fù)測定兩次，兩次間的時間相差不得超過0.2秒，否則重測。測定完濃度5%的溶液后，用移液管吸取恒溫槽中的容量瓶內(nèi)的蒸餾水2ml從A管加入，按住C管，用吸耳球由B管口反復(fù)壓吸溶液，使混合均勻。測定方法如上。依次加蒸餾水2ml、2ml、2ml。實驗數(shù)據(jù)記錄

實驗日期：

；恒溫槽恒溫溫度：

℃。蒸餾水10ml5%聚乙烯醇+2ml水+2ml水+2ml水+2ml水t0(s)t1(s)t2(s)t3(s)t4(s)t5(s)12平均值數(shù)據(jù)處理1.計算；2.作

圖；3.確定值；4.計算聚乙烯醇相對分子質(zhì)量；5.文獻(xiàn)值。計算蒸餾水10ml5%聚乙烯醇+2ml水+2ml水+2ml水濃度C0C

g/100ml

、關(guān)系圖

正常狀態(tài)

異?，F(xiàn)象C

g/100ml紅色線代表綠色線代表

的值以關(guān)系線為準(zhǔn)

的值以關(guān)系線為準(zhǔn)聚乙烯醇：K=2.0×10-4,a

=0.76注意事項：

1.隨著溶液濃度增加，高聚物分子之間的距離逐漸縮短，因而分子間作用力增大。當(dāng)溶液濃度超過一定限度時，高聚物溶液的ηsp/C~C、lnηr/C~C的關(guān)系不成線性。因此測定時要求最濃溶液和最稀溶液與溶劑的相對粘度ηr在2.0~1.2之間；

2.溫度波動直接影響溶液粘度的測定，國家規(guī)定用粘度計測定相對分子質(zhì)量的恒溫槽的溫度波動為±0.05℃；

3.毛細(xì)管粘度計的選擇，即毛細(xì)管的直徑、長度以及Ｅ球體積的選擇，應(yīng)根據(jù)所用溶劑的粘度而定，使溶劑流出時間在100s以上；4.在特性粘度測定過程中，有時并非操作不慎才出現(xiàn)各種異?，F(xiàn)象，而是高聚物本身的結(jié)構(gòu)及其在溶液中的形態(tài)所致，目前尚不能清楚地解釋產(chǎn)生這些反?，F(xiàn)象的原因。因此出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時，以ηsp/C~C曲線且由截距求[η]值；思考題

1.在烏氏粘度計中Ｃ管的作用是什