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1、第六章 电导分析法（Conductometry）,6-1 电导的基本概念及其测量方法6-2 电导分析方法及应用,电导：溶液的导电能力。电导分析法：以测定溶液的电导值为基础的分析方法。直接电导法：通过测定溶液的电导值，根据溶液的电导与溶液中待测离子的浓度之间的定量关系来确定待测离子的含量。电导滴定法：以溶液电导值的突跃变化来确定终点的滴定方法。,特点：仪器及操作简单；易于实行自动化；选择性很差，应用有限。,6-1 电导的基本概念及其测量方法 一、电导和电导率 电导是电阻的倒数，服从欧姆定律。,L为导体长度（cm），A为导体截面积（cm2）,西,电导率（Scm-1）,电导,意义：边长为1厘米的立方
2、体溶液的电导。溶液的导电过程是依靠离子的迁移运送电荷来完成的影响电导率的因素有：电解质的性质 一是电解质的组成。不同离子的电荷数和淌度（单位电场强度下离子移动的速率）不相同，因此在相同的条件（指温度和浓度）下，不同的电解质溶液的电导率就不相同。,二是电解质的电离度。强电解质的电导率要比弱电解质大。溶剂、粘度对离子迁移速率也有影响。由电解质的性质对电导率的影响可以看出：在一定条件下，根据溶液的电导率的变化，可以显示溶液组成的改变。,例如HCl溶液或NaOH溶液比NaCl溶液有较大的电导率，这是因为H+的淌度比Na+的淌度大，OH-的淌度比Cl-的淌度大的缘故。,溶液浓度 一方面当溶液稀释时，单位
3、体积离子数目减少了，而使电导率降低；另一方面当溶液稀释时，对弱电解质来说，离解度将增大，而使电导率增大，而对强电解质来说，由于稀释，离子间的引力减弱，迁移速度增快，使电导率增加。一般说来，当溶液从高浓度开始稀释时，后一种影响占优势（电导率增大），达到某一浓度（电导率达最大值）后，随着稀释电导率减小。,电导率与浓度的关系,温度的影响 温度升高，离子的迁移速度加快，电导率增加。一般温度升高1，电导率约增加22.5%，要求控制温度恒定。由于在电导率的定义中没有确定溶液中参与电导的电解质的量，因此电导率随溶液浓度的改变而改变，为了考虑浓度的影响并便于相互比较，又引入了摩尔电导的概念。二、摩尔电导率和无
4、限稀释时的摩尔电导率,摩尔电导率：在相距1cm的两电极间含有1mol溶质时溶液的电导。若含有1mol溶质的溶液体积为Vcm3，电导率为，则其摩尔电导,电导率与摩尔电导率之间的关系,因为已规定了两电极间含有1mol溶质，所以两电极间的参与导电的离子数目不会因溶液稀释而减少，因而摩尔电导率就不会因稀释而减小。无论是对弱、强电解质，摩尔电导率都是随着C的降低而增大。当溶液无限稀释时，摩尔电导率达到极大值，此值称为无限稀释摩尔电导率，用 表示。溶液的摩尔电导率是溶液中所有离子的摩尔电导率的总和：,在一定温度和溶剂中是一定值，反映离子的导电能力。,常见离子在水溶液中的无限稀释摩尔电导率（25）H+349
5、.8 OH-197.6 Na+50.11 Cl-76.34 K+73.52 I-76.8 NH4+73.4 NO3-71.44 Ag+61.92 HCO3-44.5 1/2Mg2+53.06 CH3COO-40.9,一般在稀溶液中可用 代替。,电解质溶液的总电导，等于其中所有离子电导的总和，即：,例：计算纯水的电阻率（25）。解：纯水中导电的离子是由水离解出来的H+和OH-，它们的浓度均为10-7mol/L，查表得：,三、溶液电导的测量电导是电阻的倒数，因此测量溶液的电导实际上就是测定它的电阻。经典的测量电阻方法是采用惠斯登电桥法，现在使用的电导仪是采用电阻分压法原理（见教材P62）。交流电源
6、测量电导（用直流电会发生电解作用，改变溶液组成,影响测定）。,如用电导率表示，则可根据下式进行换算：,对一固定电极，L/A值为一常数，称为电导池常数,不是直接测量得到的，一般是利用已知电导率的KCl溶液，测量其电导，然后求得。在电导仪上有电导池常数的校正装置，可直接显示电导率的数值。,不同的电导范围，选用不同的电极，以提高准确度。,6-2 电导分析方法及应用 一、电导法 主要应用于水质纯度的鉴定以及生产中某些中间流程的控制及自动分析。,1、水质纯度的鉴定和监测 生产（锅炉用水）及科研实验用水等需对水质作分析鉴定或监测，电导法就是水质鉴定或监测的最佳手段之一（方便）。影响水质纯度的杂质主要是一些
7、可溶性的无机盐，它们在水中是以离子状态存在的，所以通过测定水的电导率就可以鉴定水的纯度，并以电导率作为水质纯度的重要指标。当然一些非导电物质，如有机物、细菌、悬浮杂质等不能在电导率上反映出来。,不同纯度水的电导率 如下：,注意：测量纯水电导率时要快，以减少空气中CO2、NH3等的溶入。,2、大气中SO2的监测,吸收后，电导率增大。其它干扰气体可通过净化装置除去。3、在食品分析中的应用 检验牛奶掺假：检测鸡蛋新鲜度：快速检测潲水油（地沟油）：,二、电导滴定法（重点）如在滴定过程中，滴定剂与溶液中被测离子反应生成水、难离解化合物或沉淀，则使溶液的电导发生变化，而在等当点时滴定曲线上出现转折点，指示
8、滴定终点。,电导滴定法一般用于酸碱及沉淀滴定，但不适用于氧还滴定及络合滴定。因为在后者，往往需要加入大量其他试剂（如pH缓冲溶液、掩蔽剂等）来控制适当的反应条件，所以在滴定过程中溶液电导的变化不大显著。（特别适用稀溶液的滴定或反应不很完全的体系）1、酸碱滴定 设用强碱MOH滴定强酸HX，滴定反应为：,滴定开始到等当点前：H+逐渐减小，M+逐渐增大，前者的摩尔电导率远大于后者，所以电导不断降低。,（忽略H2O的离解）,如以f代表被滴定的分数，C代表强酸的原始浓度，并假设在滴定过程中溶液的体积不变，则：,G为f的直线函数,等当点后：溶液的电导与加入过量强碱的量成正比，直线上升。,结论：用强碱滴定强
9、酸时，将得到V型滴定曲线。,滴定终点,ABC 强碱滴定强酸DBC 强碱滴定弱酸（Ka=10-3）EBC 强碱滴定弱酸（Ka=10-5）FBC 强碱滴定弱酸（Ka10-7）ABG 弱碱滴定强酸EBG 弱碱滴定弱酸,f,2、沉淀滴定 若用盐NB滴定盐MA，反应为：,A,B,C,D,E,G,VNB,稀释效应：滴定过程中溶液的体积变化对电导的影响。采取的措施：使用校正系数,用浓度较大的标准溶液 一般为被测物的10倍，用微量滴定管滴定。,讨论：电导滴定曲线的形状多种多样。它由被测物和滴定剂的性质（离解度，离子的摩尔电导）以及它们之间的化学反应等因素决定。等当点处有一个转折点（一般由斜率不同的两条直线或其延长线的交点来确定终点）。终点附近的度数并不可靠（沉淀的溶介，弱酸碱的离解等），常用远离终点的数据，即在等当点前和后各测几个电导值，即可求出滴定终点。在合适的条件下，本法准确度约为0.5-1%。,
