Кондуктометрічні вимірювання

Експеримент з визначення електропровідності розчинів слабких електролітів складається з двох частин:

1) калібровка комірки (визначення сталої комірки) шляхом вимірювання опору розчину, питома електропровідність якого відома;

2) вимірювання опору досліджуваного розчину слабкого електроліта.

Питому електропровідність можна розрахувати, якщо виміряти опір розчину електроліта в спеціальній посудині (комірці) між двома платиновими електродами.

1. Калібровка комірки. При калібровці комірки визначають її сталу. Для визначення сталої К використовують 0,02 н. розчин KCl. Комірку для вимірювання електропровідності ретельно промивають, ополіскуючи її не менш як три рази бідистилятом, а потім трьома порціями досліджуваного розчину. Після цього в комірку наливають 25 (або 50) мл 0,02 н. KCl, термостатують його, а потім вимірюють загальний опор розчину. За його значенням та питомою електропровідністю розчину калій хлориду (таблиця 2.3) обчислюють згідно (2.15) сталу комірки: К = χ_KCl · R_KCl.

Таблиця 2.3

Питома електропровідність розчинів калій хлориду

Для вимірювання опору розчинів електролітів, на відміну від проводників 1-го роду, користуються змінним струмом звукової частоти, оскільки сталий струм спричинює електроліз розчину та поляризацію електродів. Вимірювання опору проводять за допомогою містка змінного струму (рис. 2.1). Змінюючи величину градуйованого змінного опору R_м, домагаються такого положення, щоб струм у колі нуль-приладу дорівнював нулю. Це відбувається при рівності потенціалів в точках А та В, коли виконується умова R_м · R₁ = R_x · R₂. Оскільки R₁ = R₂, величина R_м дорівнює невідомому опору R_x.

Рис. 2.1. Схема для кондуктометричних вимірювань. ДЖ(ЗГ) – джерело живлення (звуковий генератор); НП – нуль-прилад; Rм – градуйований змінний опір; Rx – опір, який вимірюють.

У цій лабораторній роботі для вимірювання опору застосовується реохордний міст Р-38, в якості джерела змінного струму використовується звуковий генератор ЗГ-33. При живленні струмом звукової частоти чутливим нуль-приладом може служити гальванометр змінного струму, індикатор нуля або осцилограф. При відсутності балансу на екрані осцилографа з’являється синусоїда, котра при рівновазі стягується в пряму лінію.

2. Вимірювання опору досліджуваного розчину слабкого електроліта. Для визначення опору користуються такою ж апаратурою та методикою вимірювання, що й для визначення сталої комірки.