Politechnika Poznańska Wydział Technologii Chemicznej |
Student: Krzysztof Król |
Data przeprowadzenia ćw. 13 III 2003 |
Grupa 4 Zespół 2 |
Ćwiczenie nr 7 |
Prowadzący: dr inż. Maciej Galiński |
Wyznaczanie przewodnictwa granicznego elektrolitów mocnych i słabych
Naczyńka konduktometryczne
Aby prawidłowo wyznaczyć przewodnictwo właściwe roztworu na podstawie wartości oporu stawianego przez roztwór w naczyńku kundoktumetrycznym, należy ściśle przestrzegać warunków geometrycznych. W teoretycznie rozważanym naczyńku powierzchnia dwóch równoległych elektrod powinna wynosić po 1 cm2, a odległość między nimi 1 cm. Pomiędzy elektrodami powinien znajdować się słup cieczy (badanego roztworu ), którego wymiary wynosiłyby 1cm * 1cm2, co daje nam 1cm3. Konstruowanie takiego naczyńka konduktometrycznego byłoby trudne, choć nie niemożliwe. Jednak w praktyce buduje się naczyńka o innych wymiarach, a różnica jest kompensowana przez wyznaczenie stałej naczyńka (pojemność oporowa naczyńka - k). Stanowi ona Cechę charakterystyczną dla danego naczyńka jest stosunkiem odległości między równymi równoległymi elektrodami l do powierzchni elektrody S. Istotnym warunkiem dokonania prawidłowego pomiaru jest zachowanie niezmienionej odległości l, powierzchni S. Stałą k wyznacza się za pomocą roztworu o znanym przewodnictwie właściwym к (często jest to 0,01 mol/l KCl), którego opór R mierzy się po umieszczeniu go w naczyńku. Następnie z wzoru k = к * R oblicza się stałą naczyńka. Istnieją rozbudowane tabele zawierające wykaz przewodnictwa oporowego roztworów wzorcowych KCl o różnych stężeniach i w różnych temperaturach. Prostą metodą zwiększenia powierzchni elektrod bez zwiększania ich zewnętrznych wymiarów jest pokrycie ich czernią platynową. Trzeba jednak pamiętać, że w przypadku roztworów o bardzo małych stężeniach adsorpcja zachodząca na czerni może wywoływać odchylenia. Trudno jest również zachować porowatą powierzchnię w czystości, dlatego też np. w zastosowaniach, w których wytrącane są osady stosuje się gładkie elektrody. Kolejną z istotnych cech konduktometru jest jego pojemność elektryczna. W celu utrzymania jej na jak najniższym poziomie tak dobiera się kształt naczyńka i rozmieszczenie elektrod, aby przewody elektryczne były możliwie jak najdalej od siebie. Aby odległość między elektrodami była stała, i nie zmieniła się w trakcie pomiaru, często umieszcza się je w ochronnym naczyńku szklanym, które chroni je przed uszkodzeniami mechanicznymi. W celu wyeliminowania takich zjawiska jak elektroliza, polaryzacja elektrod, stosuje się prąd zmienny o częstotliwości od 1000 do 10 000 Hz i napięciu 6-10V.
Naczyńko Ostwalda Naczyńko Arrheniusa