Удельная электропроводность как аналитический сигнал

Удельная электропроводность (χ) – это электропроводность 1 см³ раствора, находящегося между электродами с площадью S = 1 см² и расстоянием между ними l = 1 см.

Единица измерения χ – См/см.

χ – аддитивная величина, она определяется наличием всех ионов в растворе:

χ = α × С ×(z ₊λ₊ + z _–λ_–),

где α – степень диссоциации;

С – концентрация, моль экв/см³;

z ₊ и z _– – заряды ионов;

λ₊ и λ_– – подвижности ионов.

Таким образом, аналитический сигнал не избирателен, поэтому по величине АС нельзя:

§ получить информацию о качественном составе раствора;

§ определить содержание вещества в смеси.

Величину χ измеряют непосредственно (кондуктометр) или рассчитывают по результатам измерения сопротивления R (мост переменного тока):

,

где	θ – константа ячейки.

Факторы, влияющие на АС:

1. Природа электролита:

· степень диссоциации (α): чем больше α, тем больше χ;

· подвижности ионов электролита (λ₊ и λ_–): чем больше λ_±, тем больше χ;

2. Природа растворителя:

· диэлектрическая проницаемость(ε):чем больше ε, тем больше χ (т. к. увеличивается α);

· вязкость (η):чем больше η, тем меньше χ (т. к. уменьшаются подвижности ионов λ_±);

3. Температура (t ^о): чем больше t ^о, тем больше χ (т. к. увеличиваются скорость теплового движения и степень диссоциации α, а также уменьшается η).

Следовательно, измерения надо проводить при постоянной температуре.

4. Концентрация электролита (С):

· в разбавленных растворах зависимость χ = f(С) – линейная;

в концентрированных – наблюдаются отклонения от линейности (рис. 12).

Причины отклонений от линейности в области больших концентраций:

· уменьшение скорости движения ионов из-за усиления межионных взаимодействий;

· для сильных электролитов – усиление тормозящих эффектов (электрофоретического и релаксационного);

· для слабых электролитов – уменьшение α;

· увеличение η;

· ассоциация ионов в ионные пары, которые не проводят ток.

Рис. 12. Зависимость удельной электропроводности от концентрации

Следовательно, измерения надо проводить в разбавленных растворах.

Дата добавления: 2014-01-20