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一、实验目的
1.
掌握电导分析法的基本原理。
2.
学会用电导法测定水纯度的实验方法。
3.
掌握电导池常数的测量技术。
二、方法原理
水溶液中的离子,在电场作用下具有导电能力。导电能力称为电导(G),其单位是西门子(S)。电导G与电阻R的关系为:
(12—1)
而导体的电阻与其长度(l)和截面积(A)的关系可用下式表示:
(12—2)
式中ρ称为电阻率,单位为Ω·㎝。电阻率的倒数(1/ρ)称为电导率(κ),由此,电导与电导率关系可表示为:
(12—3)
式中θ称为电导池常数,是电极间距离(l)与其面积(A)之比。一支电导电极的池常数为确定值。
水质纯度的一项重要指标是其电导率的大小。电导率愈小,即水中离子总量愈小,水质纯度就高;反之,电导率愈大,离子总量愈大,水质纯度就低。普通蒸馏水的电导率约为3~5×10-6S·cm-1,而去离子水可达1×10-7S·cm-1。
三、仪器和试剂
1.电导仪,电导电极(光亮电极和铂黑电极)。
2.水样:去离子水、蒸馏水、自来水。
3.氯化钾标准溶液。
四、实验步骤
1.
测定电导池常数
(1)
仔细阅读电导仪的使用说明书,掌握电导仪的使用,电导电极的使用。
(2)
将电导仪接上电源,开机预热。装上电导电极,用蒸馏水冲洗几次,并用滤纸吸去水珠。
(3)
将洗净的电极再用氯化钾标准溶液清洗,并用滤纸沾去水珠。随后浸入欲测的KCl标准溶液中,启动测量开关进行测量。由测量结果确定电导池常数。
2.
水样电导率的测定
取去离子水、蒸馏水、自来水分别置于3个50mL烧杯中,用蒸馏水、欲测水样依次清洗电极,逐一进行测量。
五、结果处理
1.
计算出所使用的电导电极的池常数。
2.
计算出测定水样的电导率和电阻率。
六、问题讨论
1.测量电导,为什么要用交流电源?能不能用直流电源?
2.电导法测量高纯水时,随试液在空气中的放置时间增长,电导而增大,可能影响的因素是什么? |