电导的测定及其应用
电导的测定及其应用实验报告
电导的测定及其应用实验报告实验报告：电导的测定及其应用实验目的：掌握电导的基本概念，掌握测定电导的方法及其计算公式，了解电导在实际应用中的作用。
实验仪器：电导率仪、盐酸溶液、去离子水、容量瓶、计时器、玻璃棒实验步骤：1.取一定体积的盐酸溶液（如10ml），加入同体积的去离子水，混合均匀。
2.用电导率仪测定混合液的电导率，并记录数据。
3.将测得的电导率和混合液的浓度数据代入计算公式计算电导率。
4.重复以上步骤，每次调整混合液的浓度（如1mol/L、0.5mol/L、0.25mol/L、0.125mol/L、0.0625mol/L），同时记录电导率和浓度数据，并计算电导率。
5.根据实验数据绘制电导率-浓度曲线图。
6.分析实验数据，探索电导在实际应用中的作用。
实验结果：通过实验，我们得出了盐酸溶液的电导率随其浓度降低而降低的规律，同时得出了电导率-浓度曲线图。
从实验结果中，我们可以得出电导在工业、生物、环境等领域中的重要应用，如用于污水处理、药品生产等。
实验结论：电导是溶液中离子传导电流的能力，用电导率仪可以测量电导。
实验结果表明，电导率随着溶液浓度的降低而降低。
电导在工业、生物、环境等领域中具有重要的应用，比如污水处理、药品生产等。
实验注意事项：1.曲线图中需要标出坐标轴和单位。
2.清洗容器时，使用去离子水。
用盐酸溶液清洗容器会影响实验数据。
3.操作时，要注意安全，尤其是向容器中加入浓盐酸时。
扩展实验：实验中所用的是盐酸溶液，可以尝试用其他电解质溶液进行实验，比如NaCl、KCl等，探究它们的电导率与浓度之间的关系。
另外，也可以尝试利用电导率仪测量水中离子的含量，了解水质情况。
电导的测定及其应用实验原理
电导的测定及其应用实验原理1. 引言电导是描述物质导电能力的物理量，对于许多化学和物理过程的研究都具有重要意义。
本实验旨在介绍电导的测定原理以及一些常见的电导应用实验。
2. 电导的测定原理电导是指物质对电流流动的能力。
电导率（conductivity）是一个描述物质导电能力的物理量，用符号κ表示。
电导率与物质的导电性质成正比，与物质体积和形状无关。
电导率的单位是西门子每米（S/m）。
电导的测定可以通过测量电导率来进行。
电导率的测定方法多种多样，例如电阻法和电极法等。
以下是一种常用的电导测定方法：1.准备一个电导测量装置，包括电导计和导电性样品。
2.将导电性样品放置在电导计的电极之间，确保样品与电极之间完全接触。
3.打开电导计电源，调节测量参数，如温度和电流强度。
4.电导计通过测量电流和电压的比值来计算电导率。
5.根据实验需求，可以采取不同的测量方法和调整测量参数。
3. 电导的应用实验电导在许多领域中有重要的应用，下面介绍一些常见的电导应用实验。
3.1. 溶液的电导测定可以利用电导计来测量溶液的电导率，通过电导率的测定可以了解溶液中离子的浓度和电离度。
这对于化学反应的研究和溶液的质量控制具有重要意义。
实验步骤： 1. 准备一个电导计和待测溶液样品。
2.将电导计的电极插入溶液中，确保电极完全浸没。
3.打开电导计电源，并调节测量参数，如温度和电流强度。
4.手动搅拌溶液以确保均匀性。
5.电导计根据测量到的电压和电流比值计算溶液的电导率。
3.2. 金属材料的电导测定金属材料的电导性质是描述其导电能力的重要指标，可以通过电导测定来了解金属材料的电导率。
这对于金属材料的性能评估和材料选择具有重要意义。
实验步骤： 1. 准备一个电导计和金属材料样品。
2.将电导计的电极与金属材料的不同部位接触，确保电极与金属材料之间有良好的导电接触。
3.打开电导计电源，并调节测量参数，如温度和电流强度。
4.电导计通过测量电流和电压比值计算金属材料的电导率。
电导的测定及其应用
讨论
乙酸乙酯皂化反应系吸热反应, 混合后体系温度降低, 所
以在混合后的起始几分钟内所测溶液的电导偏低, 因此
最好在反应后开始, 否则, 由 一抛物线, 而不是直线。
G0 (G t
GG对t )t作图得到的是
思考题
1.为什么本实验要在恒温下进行？ 而且氢氧化钠与乙酸乙酯溶液混合 前要预先恒温？
2.各溶液在恒温和操作过程中为什么要盖好？ 3.如何从实验结果验证乙酸乙酯皂化反应为二级反应？ 4.如果氢氧化钠和乙酸乙酯起始浓度不相等，则应怎样计算Ｋ值？ 如
CH3COO- +Na++
在反应过程中，各物质的浓度随时间而改变。某一时刻 的OH-离子浓度，可以用标准酸进行滴定求得，也可以通 过测量溶液的某些物理性质而求出。以电导仪测定溶液 的电导值 G 随时间的变化关系，可以监测反应的进程， 进而可求算反应的速率常数。
实验原理
二级反应的速率与反应物的浓度有关。为了处理方 便起见, 在设计实验时将反应物 CH3COOC2H5 和 NaOH 采用相同的浓度 c 作为起始浓度。当反应时间为 t 时, 反 应所生成的CH3COO- 和C2H5OH的浓度为 x , 那么 CH3COOC2H5 和 NaOH的浓度则为 (c-x) 。设逆反应可 以忽略, 则应有
在另一支叉形电导池直支管中加入0.0200 mol/L的乙酸乙酯 溶液10mL, 侧支管中加入0.0200 mol/L的NaOH溶液10mL, 并把 洗净的电导电极插入直支管中。在恒温情况下, 混合两溶液, 同 时开启停表, 记录反应时间, 并在恒温槽中将叉形电导池中溶液 混合均匀并立即测其电导值, 每隔2 min测一次, 直到电导数值变 化不大时（一般45min到60min）。
电导的测定及其应用实验报告
电导的测定及其应用实验报告1.掌握电导的测定方法；2.探究不同溶液电导的异同，并了解电导相关的应用。
实验步骤：1.准备所需材料，包括待测溶液、电导计、电导池、计算机等设备；2.将电导计的电极放入待测溶液中，等待电导计稳定后读取电导值；3.重复步骤2，测量其他待测溶液的电导值，并将数据记录在实验记录表中；4.将数据进行分析，并比较不同溶液的电导异同；5.了解和探究电导在其他领域的应用，如水质检测、电解制氢等。
实验结果：实验中我们测量了不同浓度的HC2H3O2溶液的电导值，数据如下图所示：HC2H3O2浓度/% 电导率/mS/cm0% 0.045% 1.9710% 3.9115% 6.0220% 8.26由上表可见，随着HC2H3O2浓度的逐渐增加，测得的电导率逐渐增大。
这是因为电解质浓度的增加会增加电离频率和电离程度，从而使电导率增加。
实验分析：电导测量是液体中离子浓度的重要测量手段之一。
它是根据溶液中游离离子导电所致的现象来确定溶液电导率的一种检测方法。
电导测量可用于检测水质、土壤和食品中的离子浓度等。
在实际生产和生活中，电导测量也广泛应用于水处理、环境保护和化工等领域。
例如，电导测量可以用于检测水质污染及水处理质量，通过电导值的变化可判断水质的变化，并采取相应的措施进行水处理。
此外，电导测量还可以用于电解制氢等领域中。
实验结论：通过本次实验，我们掌握了电导的测定方法，进一步了解了电导的相关知识，并探究了电导在其他领域的应用。
我们需要注意，电导测量需要避免测量设备的干扰以及影响测量的因素，提高实验数据的准确性。
电导的测定及其应用
电导的测定及其应用
电导是电解质溶液中电荷移动的能力，通常用于测量液体的浓度或纯度。
它是描述电解质物质中离子能量传输速率的一个重要参数。
电导的测定可以通过使用电导计来完成，该仪器能够测量溶液的电阻和导电性，并通过此来计算液体的电导度。
电导计的工作原理是利用促电动势感应流过一定电流的电解质溶液中的电离子，从而测量电流和电势差之间的比值，也称为电导系数。
电导计能够快速、准确地测量液体样品中的电导，尤其对于高浓度溶液最为有效。
这种技术可被应用于许多领域，如环境监测、工业生产和生物化学实验。
例如，电导仪器可以用于测量水中离子含量，如硝酸盐、硫酸盐、氯化物和钠离子，以评估水的质量和污染程度。
在工业生产中，液体的电导度可用于监测和控制反应和溶液的浓度，以确保产品符合标准质量。
在生物化学实验中，电导技术可以用于测量生化反应中的离子含量和浓度。
例如，在细胞质中钠、钾和氯离子的浓度对细胞膜电位的调节具有重要作用。
电导计可以用于测量溶液中离子含量的变化，以研究生化反应的动力学和热力学特征。
总之，电导的测定具有广泛的应用价值，可以为许多领域提供快速、准确的液体浓度或纯度测量。
随着高精度和自动化技术的发展，电导技术将不断完善和创新，为更多实验和应用提供新的可能和机遇。
讲义 实验二 电导的测定及其应用
实验二电导的测定及其应用一、实验目的、要求1、了解溶液电导、电导率的基本概念、学会电导率仪的使用方法。
2、掌握溶液电导率仪的测定及应用，并计算弱电解质溶液的电离常数3、掌握电导滴定的基本原理和判断终点的方法。
二、实验原理(一) HAc电离常数的测定K c= cα2/(1-α) 将电解质溶液注入电导池内，溶液电导（G）的大小与两电极之间的距离l成反比，与电极的面积A成正比：G=KA/l溶液的摩尔电导率是指把含有1mol电解质的溶液置于相距1m,面积均为1m2的两平行板电极之间的电导。
以Λm表示Λm=k/c根据Arrhenius（阿累尼乌斯）的电离理论，弱电解质与强电解质不同，它在溶液中仅部分解离，离子和未解离的分子之间存在着动态平衡。
如乙酸水溶液中，设c为乙酸的原始浓度，αc为解离度，其解离平衡为：电离刚开始时：c0 0电离平衡时: c(1-α)cα cα设其解离常数为K c，则K c = α2/(1- α) ·c/cө(1)由电化学理论可知，浓度为c的弱电解质稀溶液的解离度α应等于该浓度下的摩尔电导率Λm和溶液在无限稀时的摩尔电导率Λm∞之比，即α=Λm/Λm∞(2)将(2)代入(1)，得：变形后，得：cΛm=(Λm∞)2K c/Λm-Λm∞K c以1/Λm对CΛm作图，斜率为(Λm∞)2K c，即可求得该弱电解质的解离平衡常数。
（二）未知HCl溶液浓度的测定借助于滴定过程中离子浓度变化而引起的电导值的变化来判断滴定终点，这种方法称为电导滴定。
以NaOH标准溶液滴定HCl溶液的电导滴定曲线来看。
在NaOH溶液与HCl的溶液的滴定中，滴定开始时，由于H+的极限摩尔电导值较大，测定的溶液电导值也比较大；随着滴定进行，H+和OH+不断结合生成不导电的水，在H+离子浓度不断下降的同时不断增加同等数量的Na+离子，但是由于Na+离子导电能力小于H+离子，因此溶液的电导值也是不断下降的；在化学计量点以后，随着过量的NaOH溶液不断加入，溶液中增加了具有较强导电能力的OH-离子，因此溶液的电导值也会不断增加。
电导的测定及其应用—弱电解质的电离常数测量
电导的测定及其应用—弱电解质的电离常数测量一、实验目的1.掌握电桥法测量电导的原理和方法；2.测定电解质溶液的当量电导，并计算弱电解质的电离平衡常数K。
二、实验原理1.电解质溶液的导电能力通常用电导G表示，其单位是西门子，用符号S 表示。
如将电解质溶液中放入两平行电极之间，电极间距离为l,电极面积为A，则电导可以表示为：k：电解质溶液的电导率，单位为S·m-1，l/A：电导池常数，单位为m-1，电导率的值与温度、浓度、溶液组成及电解质的种类有关。
在研究电解质溶液的导电能力时，常用摩尔电导率Λm来表示，其单位为S·m2·mol-1。
Λm与电导率k和溶液浓度c的关系如下所示：2.摩尔电导率Λm随着浓度的降低而增加。
对强电解质而言，其变化规律可以用科尔劳斯（Kohlraus c h）经验式表示：为无限稀释摩尔电导率。
在一定温度下，对特定的电解质和溶剂来说，A为一常数。
因此，将摩尔电导率Λm对c1/2作图得一直线，将直线外推与纵坐标的交点即为无限稀释摩尔电导率之比，即用下式表示：在一定温度下，对于AB型弱电解质在水中电离达到平衡时有如下关系：该反应的解离平衡常数K与解离度α有如下关系：由此可以看出，如果测得一系列不同浓度AB型溶液的摩尔电导率Λm，然后以1/Λm对cΛm作图可得到一条直线，其斜率m等于，如果知道无限稀释摩尔电导率的数据，即可求得解离平衡常数K。
三、仪器与药品SLDS-I型数显电导率仪SYP-Ⅲ型玻璃25mL移液管恒温水槽DJS-1C型铂黑电极50ml量筒、100ml量筒250ml锥形瓶洗耳球KCl溶液（0.1mol.L-1）HA c溶液（0.1mol.L-1）蒸馏水滤纸四、实验步骤1.调节恒温水槽温度为25℃，打开电导率仪预热10分钟。
2.用容量瓶将0.1mol·L-1HA c溶稀释成为：0.0500mol·L-1、0.0200mol·L-1、0.0100mol·L-1、0.0050mol·L-1、0.0020mol·L-1五种溶液。
药学物化课件—电导的测定及其应用
随着实验技术的不断发展，目前已有
不少测定电导、电导率的仪器可直接测定
二、电导测定的应用
电导测定的应用非常广泛，主要如下：
1.检验水的纯度
医药行业常常对水的纯度有较高的要求，
可测定水的电导率的大小来检测水的纯度。 自
来水中因含有各种离子杂质，常温下其电导率约 为1.0×10-1S.m-1，普通蒸馏水的电导率约为 1.0×10-3S.m-1 ，药用去离子水的电导率要求为 1.0×10-4Sm-1 ，所以我们可以只要测定水的电 导率k值就可知道其纯度是否符合要求。
导池， 电阻Rx待测。I 是频率在1000Hz左右的高
频交流电源，G为耳机或阴极示波器。
接通电源后，移动C点，使DGC线路中无 电流通过，如用耳机则听到声音最小，这
时D，C两点电位降相等，电桥达平衡。根 据几个电阻之间关系就可求得待测溶液的
电导。 因为
R1 R3 Rx R4
所以 L 1 R3 AC 1 Rx R1R4 BC R1
2.测定弱电解质的电离度及电离常数
设弱电解质AB解离如下
AB A B-
(1-1价型)： 起始
C
00
平衡时 C(1 ) C C
电离平衡常数：
2
K
c
1 c0
电离度
Λm
Λ
m
K Λm )
c c0
此式称为Ostwald稀释定律,据此式即可求得电离常数
3.测定难溶盐的溶解度
难溶盐饱和溶液的浓度极稀,可认为 Λm Λm , Λm
的值可从离子的无限稀释摩尔电导率的表值得到。
难溶盐本身的电导率很低，这时水的电导率就不
能忽略，所以：
(难溶盐) (溶液) (H2O)
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实验报告
课程名称： 大学化学实验（P ） 指导老师： 成绩：_______________ 实验名称： 实验类型：
一、 实验目的
1）理解溶液的电导、电导率和摩尔电导的概念。
2）掌握电导率仪的使用方法。
3）掌握交流电桥测量溶液电导的实验方法及其应用。
二、 实验原理
1）电解质溶液的电导、电导率、摩尔电导率
对于电解质溶液，常用电导表示其导电能力的大小。
电导G 是电阻R 的倒数，即
l A l A κρ==1R 1=G
电导G 的单位是西门子，常用S 表示，1S=1Ω-1。
式中：l/A 为电导池常数，以K cell 表示，可以通过测定已知电导率的电解质溶液的电导而求得。
κ为电导率。
溶液的摩尔电导率是把含有1mol 电解质的溶液置于相距为1m 的两平行导电极之间的电导，以m Λ表示，单位为S·m 2·mol -1。
c
=
m κΛ 式中：c 为该溶液的浓度，mol ·m -3。
当溶液的浓度逐渐降低时，由于溶液中离子间的相互作用力减弱，所以摩尔电导率逐渐增大。
柯尔劳施（Kohlrausch ）根据实验得出强电解质稀溶液的摩尔电导率m Λ与浓度有如下关系：
c A -ΛΛ∞m m =
式中：∞
Λm 为无限稀释摩尔电导率。
可见，以m Λ对c 作图可
以得一直线，其截距即为∞
Λm 。
2） 测定电解质溶液电导的方法为惠斯登电桥法，其电路
图可简单表示为图1
当通过检流计G 的电流为零时I G =0，则C 、D 两点的电势相等，电桥达到平衡状态。
此实验选用音频交流电源，并用示波器致使电桥平衡，当示波器屏幕上显示一条直线时，表示电桥平衡。
此时有
3
2
1=
R R R R x （R x 为待测电阻）
三、实验仪器和试剂
仪器 音频振荡器1台；电导率仪1台；电导池1只；铂黑电极1支；转盘电阻箱3只；恒温槽装置1套；50ml 移液管4支；100ml 容量瓶4个；示波器1台；洗耳球1只；废液杯1只。
图1 交流电桥测定溶液 电阻的简单线路图
试剂 0.02mol/L 标准KCl 溶液。
四、实验步骤
1）配制溶液：用0.02mol ·L-1 KCl 溶液配制浓度分别为0.02/2mol ·L -1、0.02/4mol ·L -1、0.02/8mol ·L -1、0.02/16mol ·L -1的四种不同浓度的KCl 溶液。
2）测定电导池常数：调整恒温槽温度为25℃±0.1℃，电导池和镀铂黑电极用0.02mol ·L -1的KCl 溶液荡洗3次，然后在电导池中加入一定量的0.02mol ·L -1KCl 溶液，并插入电极置于恒温水浴当中（气液面低于水浴液面）。
按照电路图连接好测量电路，恒温10~15min 后，接通音频电源，在R1、R2不同阻值比例下，转动转盘电阻箱R3，使得示波器显示一条直线。
3）测定KCl 溶液的电导常数：用与2）相同方法从0.02/16mol ·L -1到0.02/2mol ·L -1测出不同浓度KCl 溶液的电阻。
4）测量电导水的电导率。
5）实验完毕，关闭电源，拆去电路，整理试验台。
五、数据记录与处理 （1）数据记录 室温:26.0℃； 大气压:101.71kPa ； 恒温槽设置温度25.00℃
表1 25.00℃不同浓度KCl 溶液的电阻测定值
溶液浓度
/mol·
L -1
0.02 0.02/2 0.02/4
0.02/8
0.02/16
R 1/Ω 400 400 400 500 500 750 1500 1000 1000 2000
2000 2400 3000 3000 4000 R 2/Ω 800 1200 1000 1000 1500 1500 1500 2500 2000 2000 1600 1600 3000 6000 6000 R 3/Ω 500 740 600 1000 1400 950 930 2300 1770 1800 1400 1200 3600 7000 5600 R x /Ω 250 247 240 500 467 475 930 920 882
1800
1750
1800
3600
3500
3733
R x 平均值
/Ω
246 481 912 1783 3611
（2）电导水的电导率测定
DDS-11A 型电导率仪 温度25.07℃ κ=2.41uS/cm=2.41×10-4 S·m -1 （3）电导池常数的计算 已知25℃时0.02mol·L -1 KCl 溶液的电导率为0.2765 S·m -1， 可以计算电导池的常数K cell 为
K cell =κ
G =R ·(κKCl +κ水)=246Ω·(0.2765S ·m −1+2.41×10−4S ·m −1)=68.08m −1
（4）电导、电导率以及摩尔电导率的计算。
R 1=
G cell K G = ⋅κ
c = m κ
Λ
表2 25.00℃不同浓度KCl 溶液的电导率
浓度c/ mol·L -1 c
R/Ω G/S κ/ S·m -1
m Λ/10-4
S·m 2·mol -1
0.02000
0.1414
246
0.004072
0.2772
138.6
0.01000 0.1000 481 0.002081 0.1417 141.7 0.00500 0.0707 912 0.001097 0.0747 149.4 0.00250 0.0500 1783 0.000561 0.0382 152.7 （5）以√c 对Λm 作图
根据Λm =Λm ∞
−A √c 从图2中得KCl 水溶液在25℃的极限摩尔电导率
Λm ∞
=157.6×10−4S ·m 2·mol −1
（6）KCl 水溶液在25℃的极限摩尔电导率文献值为149.79×10-4S ·m 2·mol -1 （由浙江大学化学系主编，《中级化学实验》，北京：科学出版社，2005，p394） 故实验相对误差E =
|157.6×10−4S·m 2·mol −1−149.79×10−4S·m 2·mol −1|
149.79×10−4S·m 2·mol −1
×100%=5.21%
六、实验分析与讨论
由表2我们可以知道，KCl 水溶液的电导率随着浓度的增大而降低，摩尔电导率也随浓度增大而降低。
因随溶液浓度增大，离子间引力变大，粒子运动速度减小，摩尔电导率降低。
本次实验通过外推求得KCl 水溶液在25℃的极限摩尔电导率与文献值的误差为5.21%，但线性拟合的相关程度较差，产生误差的原因可能为：
1) 配置的溶液浓度本身存在误差；
2) 测定电阻时，电桥的平衡通过示波器显示，示波器显示精度有限，调节电阻无法将
示波器波形调成直线，导致电阻阻值在一定范围内波形无明显变化，造成误差； 3) 电导水的电导率也会对实验结果产生影响，如果水中存在杂质，影响会较大。
电导池常数通过已知电导率推出，并非实验测量得到，在运用到其他浓度时有影响。
本实验采用交流电桥而非直流电桥是因为使用直流电源时可能导致电极反应，对电阻值测定有影响。