Электролитов

Измерение электрической проводимости растворов

Кондуктометрия и ее практическое применение

Методы исследования, основанные на измерении электрической
проводимости растворов, называются кондуктометрическими. Эти методы
просты, практически удобны, достаточно точны и позволяют решить ряд
важных научно-исследовательских и производственных задач, не поддающихся
решению другими методами. Измеряя электрическую проводимость
растворов, можно определить основность органических кислот, растворимость
и произведение растворимости малорастворимых соединений, степень
минерализации почв, вод и грунтов. Широко используется
кондуктометрическое титрование различных (особенно мутных) растворов.

Традиционное экспериментальное определение электрической
проводимости раствора основано на измерении сопротивления раствора при
прохождении электрического тока методом компенсации. Для этого
используется простейшая мостовая схема.

Перемещая контакт С, добиваются отсутствия тока или его минимума в
цепи CD. При этом справедливо соотношение

, (4.34)

Рис. 4.4. Схема установки для измерения электрического сопротивления раствора: АВ – реохорд с фиксированными значениями сопротивлений в различных положениях скользящего контакта C; - магазин сопротивлений; - сосуд с исследуемым раствором, сопротивление которого следует определить; Г– нуль инструмент (гальванометр или осциллограф); – генератор тока высокой частоты.

Переменный ток высокой частоты в схеме измерения используется для
того, чтобы избежать последствий электролиза на электродах в сосуде с
исследуемым раствором и для уменьшения емкостного сопротивления.

Обязательные условия проведения измерений:

1. Объем раствора во всех измерениях должен быть постоянным.

2. Электроды должны занимать фиксированное положение в сосуде, рассто-
яние между ними не должно изменяться.

3. Материал электродов должен быть электрохимически инертным. Площадь электродов должна быть по возможности большой и не изменяться.

Следовательно, все условия измерения должны поддерживаться
постоянными при всех повторных измерениях.

Измерив, сопротивление исследуемого раствора (R), электрическую
проводимость его, рассчитывают по формулам приведенным выше.

В заключение отметим, что измерение сопротивления растворов
электролитов является довольно сложной задачей, что обусловлено
невозможностью полного разделения фарадеевской и нефарадеевской
составляющих тока, а также неоднородностью поверхности электрода. Все
это серьезно осложняет интерпретацию экспериментальных данных. Так, опыт
показывает, что такая физически однозначная величина, как постоянная сосуда,
определяемая кодуктометрически, изменяет свое значение в растворах разной
концентрации, кроме того, она зависит и от частоты переменного тока.
Поэтому результаты расчета физико-химических характеристик раствора на
основе кондуктометрических измерений можно считать достоверными только
для конкретных условий проведения опыта, а несовпадение рассчитанных
констант со справочными данными может быть обусловлено различными
условиями проведения эксперимента.

Дата добавления: 2014-11-16