ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кондуктометрия из "Инструментальные методы химического анализа" Если два платиновых электрода погрузить в раствор электролита и присоединить к источнику электричества, то сила протекающего тока определяется как величиной приложенного напряжения Е, так и электрическим сопротивлением Я той части раствора, которая находится между электродами. Это соотношение выражается законом Ома 1 = Е/Я, где /— сила тока в амперах, Е — напряжение в вольтах и 7 — сопротивление в омах. Проводимость L определяется как величина, обратная сопротивлению, так что 1 = ЕЕ. Единицей проводимости является обратный ом (ом- , или мо). [c.198] Сумму сДг можно замснить на СЛ, где Л есть эквивалентная проводимость для случая одного диссоциированного соединения в растворе. Таким образом, эквивалентная проводимость равна сумме эквивалентных ионных проводимостей (Л=2 г) при условии, что нормальности катионов и анионов равны между собой. [c.198] Постоянная сосуда, определяемая экспериментальным путем на основе уравнения (13.4), записывается как О =x/L. Измерение проводимо сти выполняется при помощи раствора с известной величиной и. Наиболее часто для этой цели используются растворы хлористого калия, поскольку их удельная проводимость определена наиболее точно (табл. 13.1). [c.198] Электролитическая проводимость зависит от температуры ее значение увеличивается приблизительно на 2% при повышении температуры на 1°. [c.199] Эквивалентная ионная проводимость к является важным свойством ионов и определяет количественный вклад каждого иона в обшую про-нодимость раствора Величина X до некоторой степени зависит от общей ионной концентрации раствора, увеличиваясь при его разбавлении. Предельные значения при концентрации ионов, стремящейся к нулю (бесконечное разбавление), обычно собираются в таблицы (табл. 13.2). Величина совпадает с часто упоминаемой подвижностью ионов. [c.199] Описанный выше мост можно легко собрать из стандартных электрических деталей. [c.200] В некоторых моделях мостов для указания состояния равновесия служит электронно-лучевой индикатор настройки ( магический глаз ). При изменении величины сопротивления Я в обе стороны от точки равновесия моста теневой сектор лампы сначала постепенно то открывается, то закрывается. Максимальный угол теневого сектора соответствует состоянию равновесия моста. [c.200] Примером кондуктометрического анализа, основанного на предварительном определении калибровочных кривых или таблиц, является анализ дымящей азотиой кислоты на отношение NO2 к Н2О [8]. Для этого проводится два кондуктометрических измерения одно с необработанным образцом, а другое с образцом, который был насыщен KNO3. Посредством этого метода можно определить с точностью 0,3% содержание NO2 в пределах от О до 20 вес. %, а воды — от О до 6%. [c.201] Существует быстрый и удобный способ для проверки результатов при стандартных анализах природных вод и рассолов [11]. При этом вычисляется ряд коэффициентов для имеющихся в растворе ионов. [c.202] Произведение из такого коэффициента и концентрации соответствующего иона представляет собой долю этого иона в удельной проводимости раствора. Эти коэффициенты приведены во втором столбце табл. 13.3. В третьем столбце таблицы даны концентрации ионов, определенные другими аналитическими методами, в сильно разбавленных водных растворах, по составу близких к анализируемым. Данные последнего столбца получены умножением величин концентраций на соответствующий коэффициент. Вычисленная удельная проводимость образца дана в последней строке. Измеренная удельная проводимость раствора должна совпадать с этой суммой с точностью до 2%. Если точность меньше, то это указывает на ошибку при одном из анализов. [c.202] Хлорид. . Сульфат. Карбонат. Бикарбонат Нитрат. . Кальций. Магний. . Натрий. . [c.202] Метод измерения проводимости оказался пригодным для определения небольших количеств свободного аммиака в биологических материалах [2]. Аммиак удаляют из образца перегонкой или током воздуха и поглощают раствором борной кислоты. После этого определяют удельную проводимость раствора и сравнивают с результатаэди, полученными с эталонными растворами. Выбор борной кислоты в качестве абсорбента объясняется малой степенью ее диссоциации, так что удельная проводимость раствора является линейной функцией концентрации соли аммония. Этот метод определения аммиака также применим к известному процессу Кьелдаля для определения амидного азота. [c.202] Кондуктометрическое титрование. Метод кондуктометрии может применяться в процессе титрования при условии значительной разницы в удельной проводимости мел ду исходным раствором и реагентом или продуктами реакции. Единственной дополнительной аппаратурой, требуемой для этого, является бюретка. На рис. 13.5 показан типичный прибор для титрования. Знание постоянной прибора в данном случае не требуется, поскольку для определения конечной точки титрования вполне достаточно относительных величин. Однако необходимо, чтобы расстояние между электродами в процессе титрования не менялось. [c.203] Проводимость, вызываемая каким-либо ионом, пропорциональна его концентрации (при постоянной температуре). Однако проводимость раствора при прибавлении реагента обычно изменяется нелинейно. Это связано с эффектом разбавления, поскольку вместе с реагентом вносится и вода. Гидролиз реагирующих веществ или продуктов реакции или частичное растворение образовавшегося осадка также вызывает отклонение от линейности. Этот вопрос будет разбираться ниже. [c.203] Возьмем теперь соотношение между химической реакцией, происходящей при титровании, и формой получаемого графика. [c.203] Реакции нейтрализации. Рассмотрим процессы, происходящие при титровании 0,01 н. раствора соляной кислоты 0,1 и. раствором едкого натра. Первоначально проводимость раствора будет очень велика вследствие эквивалентной проводимости (подвижности) ионов водорода. Как можно видеть из табл. 13.2, 82% проводимости определяются ионами водорода и только остальные 18% — ионами хлорида. [c.203] Проводимость, обусловленная ионами хлорида, в процессе титрования остается постоянной, в то время как для ионов -водорода она в конце титрования уменьшается до нуля. Ионы водорода заменяются таким же количеством ионов натрия, однако последние имеют очень малую подвижность, так что общая проводимость раствора к концу титрования равномерно понижается. После прохождения конечной точки проводимость снова возрастает, так как в растворе начинают накапливаться ионы натрия и гидроксила. [c.203] В простом случае, описанном выше, график титрования будет подобен изображенному на рис. 13.6. Поскольку проводимости складываются. то площадь, ограниченную кривой, мол но разделить на ряд сегментов, представляющих собой количества различных ионов в последовательных стадиях титрования. Так как количество хлорида при титровании не меняется, то оно изображается областью с постоянной высотой. [c.203] На рпс. 13.7 представлена кривая титрования умеренно слабой кислоты (например, уксусной) едким натром. (Символ Ас- означает ион ацетата.) В этом случае концентрация ни одного из ионов не остается постоянной. Первоначально ионы ацетата и водорода присутствуют только в небольших количествах, однако проводимость, обусловленная ионами водорода, больше вследствие их более высокой подвижности. [c.204] В рассмотренном случае кривая скруглена в окрестности конечной точки и наблюдаемые значения проводимости больше, чем это предсказывается упрощенной теорией. Причиной этого отклонения является гидролиз соли, образующейся при реакции, так что в конечной точке имеется избыток ионов гидроксила. [c.205] Вернуться к основной статье