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电导分析技术,05级化学四班 曹羽 19120051203284,Conductometricanalysis,电导（G）：指电解质溶液的导电能力。单位为西门子，简称西。电导是电阻R的倒数，服从欧姆定律：,为电阻率（cm）A为导体的截面积（cm2）；L为导体的长度（cm）为电导率（Scm-1）,电解质溶液能够导电，并且其导电能力随着溶液中的离子浓度的变化而发生改变。于是，人们寻求一种能够利用溶液的电导特性来指示其离子浓度的方法，电导分析法便应运而生了。,电导分析法的基本原理,电导分析法：通过测定溶液的电导而求得溶液中电解质浓度的方法称为 电导分析法(Conductometric analysis)。,影响电导大小的因素：（1）在一定范围内，离子浓度愈大，单位体积内离子的数目就愈多，导电能力愈强，电导率愈大。（2）离子的迁移速率愈大，电导率愈大（3）离子的价数愈高，携带的电荷愈多，导电能力愈强，电导率愈大。,不同浓度、不同类型电解质导电能力的比较,摩尔电导率(m)：摩尔导电率是指含有1 mol电解质的溶液，在距离1cm的两电极间所具有的电导。当溶液浓度降低时，摩尔电导率将增大，这是由于离子移动时常常由于相互之间的作用，使得其移动速度减慢。无限稀释时，这种稀释减小到了最小，摩尔电导率达到极大值。,电 导 的 测 量 与 电 导 仪,电导的测量原理：G=1/R 测量溶液的电导实际上就是测量它的电阻。,惠斯登（Wheatstone）电桥法适用于测定中值电阻（10106）,电桥平衡条件：R1R3=R2Rx,由R1、R2、R3、Rx四个电阻连接成一个闭合回路，每边称为桥臂利用检流计将电桥的两个对定点的电位直接进行比较。当电位相等时，检流计中电流为0，电桥达到平衡。,电导仪原理：电导仪采用电阻分压法原理，其电路示意图如图:,由振荡器输出的交流高频电压 E，施加于电导池（Rx）及与之串联的电阻R m的电流强度=E/(Rx+R m)电阻R m两端电压：E m=R m=R m E/(Rx+R m)通过测量E m即可得到电阻值Rx,电导分析法的应用Applications of conductometry,1、直接电导法（Direct Conductometry）,2、电导滴定（Conductometric Titration）,直接电导法的应用,直接电导法：指直接根据溶液的电导与被测离子浓度的关系来进行分析的方法。,纯水中的主要杂质是一些可溶性的无机盐类，他们在水中一离子状态存在，所以通过测定水的电导率就可以评价水质的好坏。这项技术常用于实验室和环境水的监测。,1、水质监测:,2、大气监测：,由各种污染源排放出的污染气体主要有SO2、CO、CO2及各种氮的氧化物等等，可以利用气体吸收装置将一定量的气体通过吸收液，测量反应前后溶液电导率的变化来间接反映气体中污染成分的浓度。例如：SO2气体被酸性的H2O2吸收：SO2+2H2O2=SO42-+2H+H2O 因此气体被吸收后，溶液电导明显增加。电导增加的量在一定范围内与大气中的SO2浓度相关。通过此方法可以监测空气中SO2超标程度。,电导滴定（Conductometric Titration）,电导滴定：在滴定分析的过程中常常伴随着溶液中离子浓度和种类的变化，溶液的电导也发生变化。在滴定终点前后，溶液电导的变化也会呈现一定的突跃。根据这一原理，可以用电导仪指示滴定终点。,电导滴定的特点：1、不需要指示剂，属于仪器分析，终点误差小。2、可以用于滴定突跃小或者有多个突跃的反应，可以用于滴定极弱的酸或碱（K=10-10）,3、仪器简单、操作方便、费时少。,4、电导滴定一般用于酸碱、沉淀滴定，不适用于氧化还原滴定和络合滴定。,电导滴定曲线,思考：,电导分析内容丰富、方法多样，任何能引起物质电导发生显著变化的反应，都可以利用电导分析来确定等当点。由于越来越多的新型电分析仪器的应用，电导分析无论在分析的准确性，操作的简便性上都有着许多传统的分析法无可比拟的优势。我们有理由相信，随着科学技术的发展，将会有更多围绕电导分析的相关研究，这项技术将会在分析工作中占有越来越重要的地位。,谢谢观赏！,