《物理化学》实验技术与仪器

合集下载

物理化学实验室建设仪器技术参数

物理化学实验室建设仪器技术参数

物理化学实验室建设仪器技术参数(1)标的(以下配置仅供参考,可进行优化,且可就部分标段进行投标):设备清单序号仪器设备名称数量参考功能和技术参数1 恒温槽 6 主要功能:适用于生物工程、医药、食品、化工、冶金、石油等领域,为用户提供高精度的、受控的、温度均匀的恒定场源,是研究所、高等院校、工厂实验室、质检部门理想的恒温槽。

参数要求:温度范围:5-150℃,温度波动态:±0.05℃,控温方式:微机温控、PID调节,显示分辨率:0.1℃,内胆容积:15,开口尺寸:215×170×200mm,泵循环方式:内循环,泵流量:10L,功率:1.5KW,外形尺寸:370×340×4802 控温仪 2 主要功能:通过对负载功率的精确控制,从而实现精密控温。

参数要求:电源:220V、50Hz,输出功率:≥1500W,空载功耗:≤5W,控温精度:±1℃,分辨率:±1℃,量程:室温—399℃,感温信号:K型,控温方式:可控硅控制输出3 贝克曼温度计 2主要功能:是精密测量温度差值的温度计参数要求:测量范围:-50—150℃,示值误差:0.001,外形尺寸:300×150mm4 奥氏粘度计 2 主要功能:测定低粘滞性液体的相对粘度参数要求:毛细管内经:≈0.55mm,水流过时间:75-100s,测定球体积:2.5mL,毛细管长:110mm,全长:230mm5 WLS-2数字恒流电源6主要功能:消除了负载导线电阻对电压显示的影响,电路的电压限幅,使得实验更加安全、可靠参数要求:输出电流:0—2A,输出电压:0—15V,电流分辨率:1mA,电压分辨率:0.01V6 SWC-II D数字温度温差仪6主要功能:实现“温度”、“温差”、“定时”三显示。

具有定时读数报警、基温自动选择和基准温差采零等功能。

参数要求:测量范围:-50—350℃,分辨率:0.1℃,稳定度:±0.1℃,线性误差:±0.2℃,传感器:Pt100微型,插入深度:50mm,响应时间:10s7 量热器 6 主要功能:可用来测定热量,比热、潜热(熔解热,汽化热、升华热等)、化学反应热,以及火炉及酒精灯火焰的温度等。

物理化学实验

物理化学实验

实验1 燃烧热的测定1. 实验目的1.1掌握氧弹量热计的使用;用氧弹量热计测定萘的燃烧热;1.2掌握氧气钢瓶的使用。

2. 实验原理称取一定量的试样置于氧弹内,并在氧弹内充入1.5 ~ 2.0MPa的氧气,然后通电点火燃烧。

燃烧时放出的热量传给水和量热器,由水温的升高(△T)即可求出试样燃烧放出的热量:Q=K·△T式中K为整个量热体系(水和量热器)温度升高1℃所需的热量。

称为量热计的水当量。

其值由已知燃烧热的苯甲酸(标样)确定。

K =Q /△T式中△T应为体系完全绝热时的温升值,因而实测的△T须进行校正。

采用雷诺作图法校正温度变化值将实验测量的体系温度与时间数据作图,得曲线CAMBD,见图1,取A、B两点之间垂直于横坐标的距离的中点O作平行于横坐标的直线交曲线于M点,通过M点作垂线ab,然后将CA线和DB线外延长交ab线于E和F两点。

F点与E点的温差.即为校正后的温度升高值△T。

有时量热计绝热情况良好,燃烧后最高点不出现如图2所示,这时仍可按相同原理校正。

图 1 绝热较差时的雷诺图图2 绝热良好时的雷诺图3. 仪器与试剂3.1试剂:分析纯苯甲酸(QV=26480 J·g-1);待测样;引火丝(Ni-Cr丝,QV=8.4 J·cm -1)3.2仪器:HR-15A数显型氧弹量热计一台;压片机(苯甲酸和萘各用一台);精密贝克曼温差温度计(精确至0.01 ℃,记录数据时应记录至0.002 ℃);台秤一台;分析天平一台。

4. 实验步骤4.1水当量的测定(1)打开控制箱预热。

(2)量取10 cm引火丝并准确称重。

(3)在台秤上粗称试样1 g ~ 1.2 g;用压片机压片,同时将燃烧丝压入。

准确称重,减去引火丝重量后即得试样重量。

注意压片前后应将压片机擦干净;苯甲酸和待测试样不能混用一台压片机。

(4)将氧弹盖放在专用架上,将点火丝两端固定在氧弹电极上点火丝切勿接触坩锅,以防短路。

(5)取少量(~2 mL)水放入氧弹中(吸收空气中的N2燃烧而成的HNO3),盖好并拧紧弹盖,接上充气导管,慢慢旋紧减压阀螺杆,缓慢进气至表上指针为1.5 ~ 2.0 MPa。

物理化学实验

物理化学实验

二、本文(一)基本要求培养学生初步掌握物理化学实验方法,训练学生掌握基本的物理化学实验技术,实验中常用多种仪器测量物理化学体系的某些物理量变化为基本内容,经过正确处理实验数据得出某些物理化学的重要规律,通过实验使学生对物理化学课程中基本理论加深理解,提高他们运用这些基本理论的能力。

(二)项目总表(三)实验内容实验1 凝固点降低法测定摩尔质量Ⅰ.目的要求(1)用凝固点降低法测定萘的摩尔质量(2)掌握溶液凝固点的测量技术。

Ⅱ.仪器凝固点测定仪 1套酒精温度计 1只水银温度计(0-100o C分度值为0.1o C) 1只电光分析天平 1台冰箱 1台贝克曼温度计 1只Ⅲ.药品环己烷(分析纯)萘(分析纯)碎冰实验2 纯液体饱和蒸汽压的测量Ⅰ.目的要求(1)明确纯液体饱和蒸汽压的意义和气液两相平衡的概念,深入了解纯液体饱和蒸汽压和温度的关系:克劳修斯--克拉贝龙方程式。

(2)用气压计测定不同的温度下环己烷(或己烷)的饱和蒸汽压,初步掌握其真空实验技术。

(3)学会用图解法求被测液体在温度范围内的平均摩尔汽化热与正常沸点Ⅱ.仪器蒸汽压测定装置 1套抽气泵 1台气压计 1支温度计(分度值为0.1o C及1o C)各1支磁力搅拌器 1台电加热器(300w) 1只精密真空表(0.25级) 1只Ⅲ.药品正己烷(分析纯)环己烷(分析纯)无水氯化钙泵油汞704胶实验3 燃烧热的测定Ⅰ.目的要求(1)用氧弹热量计测定萘的燃烧热。

(2)明确燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别。

(3)了解热量计中主要部分的作用,掌握氧弹热量计的实验技术。

(4)学会用雷诺图解法校正温度改变值。

Ⅱ.仪器氧弹热量计 1套贝克曼温度计 1支氧气钢瓶 1只氧气减压阀 1只压片机 2台烧杯(1000毫升) 1只塑料桶 1个直尺 1把剪刀 1把万用电表 1个台秤(10克) 1台温度计(0-50度) 1支秒表 1只放大镜 1个电炉(500W) 1个Ⅲ.药品引燃用铁丝苯甲酸(分析纯)萘(分析纯)实验4 双液系的气-液平衡相图Ⅰ.目的要求(1)绘制在标准大气压下环己烷-乙醇双液系的气-液平衡相图,了解相图和相律的基本概念。

教案物理化学实验热力学实验与数据处理

教案物理化学实验热力学实验与数据处理

教案物理化学实验热力学实验与数据处理教案:物理化学实验-热力学实验与数据处理一、实验目的本实验旨在通过测量物质在不同温度下的热力学性质,掌握热力学实验的基本原理和实验方法,并学习数据处理和结果分析的基本技巧。

二、实验仪器与试剂1. 实验仪器:- 恒温水浴- 热电偶温度计- 热电偶电压测量仪- 温度控制器2. 试剂:- 实验样品(可根据实际情况自行选择)三、实验步骤1. 实验前准备:- 根据实验需要准备好试样,并将其保持在恒温条件下,确保其达到与实验环境相同的温度。

- 确保热电偶温度计、热电偶电压测量仪和温度控制器工作正常,并校准仪器。

2. 实验过程:1) 将试样放在恒温水浴中,待其温度稳定后,记录下初始温度并作为实验过程的起始温度。

2) 开始记录实验过程中试样的温度变化,并按实验计划逐渐改变温度。

可通过调节水浴温度或加入冷热介质来实现。

3) 在每个温度点上,等待试样温度稳定后,使用热电偶温度计测量试样的温度,并利用热电偶电压测量仪记录下相应的电压值。

4) 循环步骤3,直至完成全部预定温度点的测量。

3. 数据处理1) 温度与电压的记录数据可以通过电脑软件自动采集,也可以手动记录在表格中。

2) 根据热力学理论和实验结果,绘制温度与电压的曲线图。

可以使用Excel等软件进行数据处理和绘图。

3) 利用实验数据和绘制的曲线,可以计算出试样的热容量、热导率等热力学参数。

4) 将实验结果进行分析和讨论,与理论知识进行比较,得出结论并提出可能的误差来源和改进措施。

四、实验注意事项1. 实验操作时要注意安全,遵守实验室的相关规定。

2. 实验前准备工作要做到位,确保仪器和试剂的状态良好。

3. 实验过程中要严格控制温度变化的速度,以保证实验数据的准确性。

4. 在记录数据时要认真仔细,确保数据的准确性和完整性。

五、实验结果与讨论根据实验所得数据和绘制的曲线,我们可以得出试样的热容量、热导率等热力学参数。

通过与理论知识进行比较,我们可以评价实验结果的准确性,并分析可能存在的误差来源。

物理化学实验饱和蒸汽压的测定(精)

物理化学实验饱和蒸汽压的测定(精)

2019/6/4
14
【思考题】 1、如果测定乙醇水溶液的蒸气压,本实验的方法是否适 用?
答:如果测定乙醇水溶液的蒸气压,本实验的方法不 适用。因为对二组分体系,即使在同一温度下,蒸气压还 与组分的浓度有关,在抽气过程中肯定会引起组成的改变。 2、在本实验中,如果空气未被抽净,所测定的蒸气压与 标准值相比,是偏大还偏是小?
发生变化,则表明空气没有被除净。从实验数据判断,
20℃的数据应测定两次,两次相差0.27 kPa(2 mmHg)
应在实验误差内,至少说明后一次测定时空气已被抽净。
20 ℃ 时 乙 醇 的 饱 和 蒸 气 压 的 标 准 值 为 5.95 kPa (44.60
20m19/m6/4 Hg),可供参考。
13

测定饱和蒸气压的常用方法有动态法和静态法两种,
本实验采用后者。即在一定的温度下,直接测定体系的压 力,测定时要求体系内无杂质气体。为此用一个球管与一 个U型管相连,构成了实验测定的装置,其外形如图3-1 所示。
2019/6/4
5
图3-1 等压计示意图
2019/6/4
6
球a中盛有被测液体,故a称之为样品池,U 形管bc部 分以被测液体作为封闭液,这一部分称为等压计。
温度称为液体的沸点。液体的沸点随外压的变化而变化,若外压为标准
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
压力(取100KPa),则液体沸点就称为正常沸点。 单位物质的量的液体蒸发过程的焓变,即为该液体的摩尔气化焓 。
2019/6/4
3
由热力学理论我们知道,液体饱和蒸气压随温度变化的 定量关系,可由克劳修斯-克拉贝龙(Clausius-Clapeyron) 方程给出:
表面逸出变成蒸气,此过程称为蒸发;与此同时,也会有蒸气分子回到

《物理化学基础实验》贝克曼温度计的使用和恒温槽性能测试实验

《物理化学基础实验》贝克曼温度计的使用和恒温槽性能测试实验

《物理化学基础实验》贝克曼温度计的使用和恒温槽性能测试实验一、实验目的1. 了解恒温槽的构造及恒温原理,掌握其使用技术。

2. 绘制恒温槽灵敏度曲线。

3. 掌握贝克曼温度计的使用方法。

二、实验原理1.恒温槽原理恒温槽是实验工作中常用的一种以液体为介质的恒温装置。

用液体作介质的优点是热容量大和导热性好,从而使温度控制的稳定性和灵敏度大为提高。

根据温度控制的范围,可采用下列液体介质:-60 ℃~30 ℃——乙醇或乙醇水溶液;0 ℃~90 ℃——水;80 ℃~160 ℃——甘油或甘油水溶液;70 ℃~200 ℃——液体石蜡、汽缸润滑油、硅油。

恒温槽通常由下列构件组成:(1) 槽体:如果控制的温度同室温相差不是太大,用敞口大玻璃缸作为槽体是比较满意的。

对于较高和较低温度,则应考虑保温问题。

具有循环泵的超级恒温槽,有时仅作供给恒温液体之用,而实验则在另一工作槽中进行。

(2) 加热器及冷却器:如果要求恒温的温度高于室温,则须不断向槽中供给热量以补偿其向四周散失的热量;如恒温的温度低于室温,则须不断从恒温槽取走热量,以抵偿环境向槽中的传热。

在前一种情况下,通常采用电加热器间歇加热来实现恒温控制。

对电加热器的要求是热容量小、导热性好,功率适当。

选择加热器的功率最好能使加热和停止的时间约各占一半。

(3) 温度变换器:温度变换器的作用是将被控对象的温度信号转变为电信号。

早期较多使用导电表或称接点温度计,现在较多使用金属电阻温度计。

(4) 电子调节器:电子调节器的作用是对电信号进行测量、比较、放大、运算,最后发出电指令,使加热器或冷却器工作。

常见的电子调节器有两种,一种是断续式,特点是使加热器只有“通”和“断”两种状态,“通”时加热电流的大小一定,不能改变。

另一种是PID式,特点是使加热器电流随设置信号与测量信号之差的大小的变化而变化。

(5) 搅拌器:加强液体介质的搅拌,对保证恒温槽温度均匀起着非常重要的作用。

综上所述,恒温条件是通过一系列原件的动作来获得的,因此不可避免的存在着不少滞后现象,如温度传递、感温原件、电子调节器、加热器等的滞后。

物理化学实验报告

物理化学实验报告

《大学化学基础实验2》实验报告课程:物理化学实验专业:环境科学班级:学号:学生姓名:邓丁指导教师:谭蕾实验日期:5月24日实验一、溶解焓的测定一、实验名称:溶解焓的测定。

二、目的要求:(1)学会用量热法测定盐类的积分溶解焓。

(2)掌握作图外推法求真实温差的方法。

三、基本原理:盐类的溶解通常包含两个同时进行的过程:一是晶格的破坏,为吸热过程;二是离子的溶剂化,即离子的水合作用,为放热过程。

溶解焓则是这两个过程热效应的总和,因此,盐类的溶解过程最终是吸热还是放热,是由这两个热效应的相应大小所决定的。

影响溶解焓的主要因素有温度、压力、溶质的性质以及用量等。

热平衡式:△sol H m=-[(m1C1+m2C2)+C]△TM/m2式中, sol H m 为盐在溶液温度及浓度下的积分溶解焓, J·mol , m1 , m2 分别为水和溶质的质量, M 为溶质的摩尔质量,kg·mol -1 ;C1 ,C 2 分别为溶剂水, kg; 溶质的比热容,J·kg -1;T 为溶解过程中的真实温差,K;C 为量热计的热容, J·K- 1 ,也称热量计常数.本实验通过测定已知积分溶解焓的标准物质 KCl 的 T ,标定出量热计热容 C 的值.四、实验主要仪器名称:NDRH-2S型溶解焓测定实验装置1套(包括数字式温度温差测量仪1台、300mL简单量热计1只、电磁搅拌器1台);250mL容量瓶1个;秒表1快;电子;蒸馏水天平1台;KCl;KNO3五、实验步骤:(1)量热计热容 C 的测定 ( 1 ) 将仪器打开 , 预热 . 准确称量 5.147g 研磨好的 KCl , 待用 .n KCl : n水 = 1: 200(2)在干净并干燥的量热计中准确放入 250mL 温室下的蒸馏水,然后将温度传感器的探头插入量热计的液体中.打开搅拌器开关,保持一定的搅拌速度,待温差变化基本稳定后,读取水的温度 T1 ,作为基温.(3)同时, 每隔30s就记录一次温差值,连续记录8 次后, 将称量好的 5.174g KCl 经漏斗全部迅速倒入量热计中,盖好.10s记录一次温度值,至温度基本稳定不变,再每隔 30s记录一次温度的数值,记录 8 次即可停止.(4)测出量热计中溶液的温度,记作 T2 .计算 T1 , T2 平均值,作为体系的温度.倒出溶液,取出搅拌子,用蒸馏水洗净量热计.KNO3 熔解热的测定:标准称量 3.513g KNO3 ,代替 KCl 重复上述操作.六、实验数据记录与处理KCl溶解过程中数据记录:KCl质量:5.1774g 平均温度18.295℃未加KCl之前:t=19.24℃由图可知: T=1.89℃:△sol Hm(KCl)=18933J/mol;C1=4200J/kg·℃C2=699000J/kg·℃;M(KCl)=0.0745kg/mol;m1=0.25kg;m2=0.0051774kg由△sol Hm=-[(m1C1+m2C2)+C]△TM/m2得:C=-4673.7898J/KKNO 3溶解过程中数据记录:KNO 3质量:3.510g 平均温度:18.735℃ 未加KNO 3之前:t=19.11℃加KNO 3后:由图可知: T=0.75℃;C=-1049.9943J/K;C1=4202J/kg ·℃C2=894900J/kg ·℃;M (KNO 3)=0.103kg/mol ;m1=0.25kg ;m2=0.0035112kg由△sol Hm=-[(m1C1+m2C2)+C]△TM/m2得:△sol Hm(KNO3)=23.45123kJ/mol七、实验问题讨论1.样品颗粒的大小和浓度,对溶解焓测定有什么影响?答:粒度太大不好溶解要受影响,溶解过程过长温差变化过小,就会产生误差;浓度太大也是影响到溶解速度的,时间太长温差数值变化过大,溶解焓的测定就不准了。

物理化学

物理化学

实验二 凝固点下降法测定摩尔质量一、 实验目的:1.通过实验,熟悉用凝固点下降法测定溶质的摩尔质量的方法,加深对稀溶液依数性的理解;2.掌握溶液凝固点的测量技术。

二、 实验原理:溶液的液相与溶剂的固体成平衡时的温度称为溶液的凝固点。

在溶液浓度很稀时,溶液凝固点降低值仅取决于所含溶质分子的数目,凝固点下降是稀溶液依数性的一种表现。

凝固点下降法测定化合物的摩尔质量是一个简单而又较为准确的方法。

若一难挥发的非电解质物质溶于纯液体中形成一种稀溶液,则此液的凝固点降低值与溶质的质量摩尔浓度成正比,即:AB f Mm m K T T T 10000=-=∆ (5-1) 式中:T 0、T 分别为纯溶剂和溶液的凝固点;m B 、m A 分别为溶质、溶剂质量,M 为溶质的摩尔质量;K f 为溶剂的凝固点降低常数,其值与溶剂的性质有关,以水作溶剂,则为1.86。

由于过冷现象的存在,纯溶剂的温度要降到凝固点以下才析出固体,然后温度再回升到凝固点。

溶液冷却时,由于随着溶剂的析出,溶液浓度相应增大,故凝固点随溶剂的析出而不断下降,在冷却曲线上得不到温度不变的水平线段,一般地,溶液的凝固点应从冷却曲线上待温度回升后外推而得。

因此,测定过程中应设法控制适当的过冷程度。

二、 仪器和试剂:仪器和材料:数字式精密温差测定仪;凝固点测定管;800mL 、250mL 烧杯各一只,移液管50mL 、10mL 各一支;保温瓶(内有棉絮适量)一只;干燥器,放大镜一只,温度计(±20℃)一支。

药品:尿素(A.R.);NaCl 。

四、实验步骤:1.用分析天平称取0.250~0.300g 的尿素二份,置于干燥器内。

2.将适量食盐,碎冰及水放入大烧杯中混合为冷浴,准确汲取60mL 蒸馏水注入清洁干燥的凝固点管,并将其置于冷浴内。

3.按图装好搅拌器,数字式精密温差测定仪的探头应位于管中心,并保持冷浴温度在-2~-3℃左右。

4.调节温差测定仪,数字显示为“0”左右。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

《物理化学》实验技术与仪器§2.1 电化学实验技术与仪器电化学测量技术在物理化学实验中占有重要地位,主要用来测定电解质溶液的许多物理化学性质,如电导、离子迁移数、电离度、活度系数等。

测定氧化还原反应体系的平衡性质(如标准电极电势、反应热、反应熵变、吉布斯自由能变等)和非平衡性质(如电极的交换电流密度J0、传递系数β等)。

电化学测量技术内容丰富多彩,除了传统的电化学研究方法外,目前利用光、电、声、辐射等实验技术来研究电极表面,逐渐形成一个非传统的电化学研究方法的新领域。

作为基础物理化学实验课程中的电化学部分,主要介绍传统的电化学测量与研究方法。

掌握这些基本的电化学测量方法对于更好地掌握电化学知识有很大的帮助,同时也是使用近代电化学研究方法的前提。

一、电导的测量及仪器电导是电阻的倒数,因此測定溶液的电导,实际上就是測定溶液的电阻,只不过经过换算用电导表示。

然而,测定溶液的电导(电阻)与测定电子导体的电导(电阻)不同。

对于溶液电导的测定,当电流通过电极时,离子在电极上会发生反应而产生极化,故测量电导时要使用频率足够高的交流电,以防止电解产物的产生而使测量失真。

另外,所用的电极多数是铂黑电极,目的是减少电极本身的极化程度,提高测量结果的准确性。

描述溶液导电能力的物理量是电导率,而不是电导,它常常是我们直接需要的物理量。

目前,市场上有多种型号的电导率仪可供选择,不同型号的电导率仪的测定原理基本相同,只是早期的仪器面板采用指针式,近期多采用数字式。

目前广泛使用的是DDS-11A型电导率仪,下面以这种型号的电导率仪为例,对其测量原理及操作方法进行介绍。

1.测量原理DDS-11A型电导率仪使用低周(约140 Hz和高周(约1100 Hz)两个频率,分别作为低电导率和高电导率测量的信号源频率。

该仪器测量范围广,测定对象从电导率较高的一般液体到电导率很小的高纯水。

操作简便,可以直接从表上读取数据,并有0 mV~10 mV 讯号输出,可接自动平衡记录仪进行连续记录。

DDS -11A 型电导率仪的面板如图2-1所示。

电导率仪的工作原理如图2-2所示。

把振荡器产生的一个交流电压源E ,送到电导池R x 与量程电阻(分压电阻) R m 的串联回路里,电导池里的溶液电导愈大,R x 愈小,R m 获得电压E m 也就越大。

将E m 送至交流放大器放大,再经过讯号整流,以获得推动表头的直流讯号输出,表头直读电导率。

()⎪⎭⎫ ⎝⎛+÷=+=k K R ER R R ER E m m x m m m cellK cell 为电导池常数,当E 、R m 和K cell 均为常数时,由电导率κ的变化必将引起E m 作相应变化,所以测量E m 的大小,也就测得溶液电导率的数值。

振荡器用变压器耦合输出,因而使信号E 不随R x 变化而改变。

因为测量讯号是交流电,因而电极极片间及电极引线间均出现了不可忽视的分布电容C o (大约60 pF),电图2-1 DDS -11A 型电导率仪的面板图 Figure 2-1 DDS - 11 type a conductivity meterpanel figure1.电源开关;2.指示灯;3.高周、低周开关;4.校正测量开关;5.量程选择开关;6.电容补偿调节器;7.电极插口;8.10mV 输出插口;9.校正调节器;10.电极常数调节器;11.表头。

图2-2电导率仪测量原理图Figure 2-2 Conductivity meter measuringprinciple diagram1.振荡器;2.电导池;3.放大器;4.指示器。

导池则有电抗存在,这样将电导池视作纯电阻来测量,则存在比较大的误差,特别在0 μS·cm-1~0.1 μS·cm-1低电导率范围内,此项影响较显著,需采用电容补偿消除之,其原理见图2-3。

图2-3电容补偿原理图Figure 2-3 capacitance compensation principle diagram信号源输出变压器的次极有两个输出信号E1及E,E1作为电容的补偿电源。

E1与E 的相位相反,所以由E1引起的电流I1流经R m的方向与测量讯号I流过R m的方向相反。

测量讯号I中包括通过纯电阻R x的电流和流过分布电容C o的电流。

调节K6可以使I1与流过C o的电流振幅相等,使它们在R m上的影响大体抵消。

2.测量范围及电导电极的选择(1)测量范围:0 μS·cm-1~105 μS·cm-1,分12个量程。

(2)电导电极的选择原则该仪器的配套电极为:DJS-1型光亮电极;DJS-1型铂黑电极;DJS-10型铂黑电极。

电导电极的选用原则是:光亮电极用于测量较小的电导率(0 μS·cm-1~10 μS·cm-1),而铂黑电极用于测量较大的电导率(10 μS·cm-1~105 μS·cm-1)。

通常用铂黑电极,因为它的表面比较大,这样降低了电流密度,减少或消除了极化。

但在测量低电导率溶液时,铂黑对电解质有强烈的吸附作用,出现不稳定的现象,这时宜用光亮铂电极。

更具体选用原则见表2-1。

3.使用方法(1)打开电源开关前,应观察表针是否指零,若不指零时,可调节表头的螺丝,使表针指零。

(2)将校正、测量开关拨在“校正”位置。

(3)插好电源后,再打开电源开关,此时指示灯亮。

预热数分钟,待指针完全稳定下来为止。

调节校正调节器,使表针指向满刻度。

(4)根据待测液电导率的大致范围选用低周或高周,并将高周、低周开关拨向所选位置。

(5)将量程选择开关拨到测量所需范围。

如预先不知道被测溶液电导率的大小,则由最大档逐档下降至合适范围,以防表针打弯。

(6)根据电极选用原则,选好电极并插入电极插口。

各类电极要注意调节好配套电极常数,如配套电极常数为0.95(电极上已标明),则将电极常数调节器调节到相应的位置0.95处。

(7)倾去电导池中电导水将电导池和电极用少量待测液洗涤2~3次,再将电极浸入待测液中并恒温。

(8)将校正、测量开关拨向“测量”,这时表头上的指示读数乘以量程开关的倍率,即为待测液的实际电导率。

(9)当量程开关指向黑点时,读表头上刻度(0 μS·cm-1~1 μS·cm-1)的数;当量程开关指向红点时,读表头下刻度(0 μS·cm-1~3 μS·cm-1)的数值。

(10)当用0 μS·cm-1~0.1 μS·cm-1或0 μS·cm-1~0.3 μS·cm-1这两档测量高纯水时,在电极未浸入溶液前,调节电容补偿调节器,使表头指示为最小值(此最小值是电极铂片间的漏阻,由于此漏阻的存在,使调节电容补偿调节器时表头指针不能达到零点),然后开始测量。

如要想了解在测量过程中电导率的变化情况,将10 mV输出接到自动平衡记录仪即可。

表2-1 电导电极的选择Table 2-1 Conductance electrode selection量程电导率测量频率配套电极1 2 3 4 0~0.10~0.30~10~3低周低周低周低周DJS-1型光亮电极DJS-1型光亮电极DJS-1型光亮电极DJS-1型光亮电极5 6 7 8 91011120~100~300~1020~3×1020~1030~3×1030~1040~105低周低周低周低周高周高周高周高周DJS-1型光亮电极DJS-1型铂黑电极DJS-1型铂黑电极DJS-1型铂黑电极DJS-1型铂黑电极DJS-1型铂黑电极DJS-1型铂黑电极DJS-10型铂黑电极4.注意事项(1)电极的引线不能潮湿,否则测不准。

(2)高纯水应迅速测量,否则空气中CO2溶入水中变为CO32-离子,使电导率迅速增加。

(3)测定一系列浓度待测液的电导率,应注意按浓度由小到大的顺序测定。

(4)盛待测液的容器必须清洁,没有离子玷污。

(5)电极要轻拿轻放,切勿触碰铂黑。

二、原电池电动势的测量及仪器原电池电动势一般用直流电位差计并配以饱和标准电池和检流计来测量。

电位差计可分为高阻型和低阻型两类,使用时可根据待测系统的不同选用不同类型的电位差计。

不管电位差计的类型如何,其测量原理都是相同的。

下面仅以UJ-25型电位差计为例说明其原理及使用方法。

1.UJ-25型电位差计UJ-25型直流电位差计属于高阻电位差计,它适用于测量内阻较大的电源电动势,以及较大电阻上的电压降等。

由于工作电流小,线路电阻大,故在测量过程中工作电流变化很小,因此需要高灵敏度的检流计。

它的主要特点是测量结果稳定、可靠,而且有很高的准确度,因此为教学、科研部门广泛使用。

(1)测量原理电位差计是按照对消法测量原理而设计的一种平衡式电学测量装置,能直接给出待测电池的电动势值(以伏特表示)。

图2-4是对消法测量电动势原理示意图。

从图可知电位差计由三个回路组成:工作回路、标准回路和测量回路。

A 工作回路,也叫电源回路。

从工作电源正极开始,经电阻R N、R X,再经工作电流调节电阻R,回到工作电源负极。

其作用是借助于调节R使在补偿电阻上产生一定的电位降。

图2-4对消法测量原理示意图Figure 2-4 For elimination measurement principle diagramE w-工作电源;E N-标准电池;E X-待测电池;R-调节电阻;R X-待测电池电动势补偿电阻;K-转换电键;R N-标准电池电动势补偿电阻;G-检流计。

B 标准回路。

从标准电池的正极开始(当换向开关K扳向“1”一方时),经电阻R N,再经检流计G回到标准电池负极。

其作用是校准工作回路的电流为某一定值I0,以标定待测电池补偿电阻上的电位降(即使R X上的电位降标示值与实际值相一致)。

实现的步骤是调节R使G中电流为零,此时在待测电池补偿电阻产生的电位降与标准电池的电动势E N相对消,即大小相等而方向相反。

此时工作电流I为某一定值I0,R X上的电位降标示值与实际值相等。

C 测量回路。

从待测电池的正极开始(当换向开关K扳向“2”一方时),经检流计G再经电阻R X,回到待测电池负极。

在R固定的条件下,调节电阻R X,使得G中电流为零。

此时产生的电位降V与待测电池的电动势E X相对消。

即电位降V就是待测电池的电动势。

容易看出,无论对电位差计的标定还是使用电位差计测定待测电池的电动势,都是在通过电池(标准电池和待测电池)的电流几乎为零的情况进行的,这是对消法的根本。

(2)使用方法UJ-25型电位差计面板如图2-5所示。

电位差计使用时都配用灵敏检流计和标准电池以及工作电源。

UJ-25型电位差计测电动势的范围其上限为2000 V,下限为0.000001 V,但当测量高于1.911110 V以上电压时,就必须配用分压箱来提高上限。

相关文档
最新文档