Химия \ Физическая химия

Практикум по физической химии. Кондуктометрия: Методическое пособие, страница 5

Порядок работы на кондуктометре. После включения прибора нужно погрузить датчик в исследуемый раствор, дождаться стабилизации температуры и установления показаний, прочесть их или записать в «блокнот». Внутренняя полость датчика, где закреплены электроды, должна быть полностью заполнена раствором. Результат измерения индицируется на жидкокристаллическом экране, выводится одна из двух величин: удельная электропроводность раствора или его «минерализация», т. е. концентрация электролита. При выполнении измерений компьютер, связанный с прибором, может быть включен, но не следует открывать программу связи «Dcom.exe», т. к. её запуск создает помехи работе кондуктометра.

Кондуктометрические ячейки

Устройство кондуктометрической ячейки, используемой при работе с мостом переменного тока, показано на рис. 5. Ячейка состоит из сосуда (1), в который герметично впаяны платиновые электроды (2). С помощью платиновой проволоки (3) электрод соединяется с медной проволокой (4). Точка (5) – место спая платины с медью. Часто платиновые электроды в ячейках платинируют, т. е. покрывают гладкую поверхность электродов платиновой чернью путём электролиза в растворе платинохлористоводородной кислоты.

Рис. 5. Кондуктометрическая ячейка

Кондуктометр «Анион» рассчитан на применение только с датчиком, который входит в комплект данного прибора, и не является взаимозаменяемым элементом. Датчик имеет пластиковый корпус цилиндрической формы, в котором сделана сквозная прорезь, внутри неё размещены электроды (см. рис. 4). Его помещают в исследуемый раствор, залитый в стеклянный стаканчик, или ввинчивают в корпус проточной ячейки.

Задача К-1

КОНДУКТОМЕТРИЧЕСКОЕ ТИТРОВАНИЕ

Титрование обычно проводят с цветными индикаторами, но иногда более удобными являются инструментальные методы. Конечную точку титрования можно определить, например, потенциометрически или кондуктометрически. Кондуктометрическое титрование может использоваться при определении концентрации электролита в случае окрашенных или мутных растворов и при титровании смесей кислот или оснований, когда подбор цветного индикатора затруднён.

Рассмотрим титрование сильной кислоты щелочью

Будем считать, что концентрация титрующего раствора достаточно велика, чтобы можно было пренебречь изменением объёма исследуемого раствора. Предполагая, что подвижность ионов не зависит от концентрации, выразим удельную электропроводность через концентрации ионов и их ионные электропроводности. Пусть – исходная концентрация кислоты, – число молей прилитой щелочи отнесенное к объёму исследуемого раствора.

Для кислой области (y < a) получаем уравнение

(7)

Для щелочной области (y > a) получаем другое уравнение:

(8)

В точке эквивалентности

(9)

Поскольку то, как видно из уравнений (7) и (8), в кислой области удельная электропроводность уменьшается при добавлении щелочи, а в щелочной – увеличивается. Таким образом, зависимость от представляет собой два отрезка прямых, пересекающихся в точке эквивалентности (рис. 6).