電導(dǎo)分析法（補(bǔ)充）電導(dǎo)分析法（補(bǔ)充）1一、概述電導(dǎo)：在外電場作用下，電解質(zhì)溶液中的正負(fù)離子以相反的方向移動，這種現(xiàn)象叫電導(dǎo)。定義：通過測量電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)值來確定物質(zhì)含量的分析方法。影響因素：電導(dǎo)是電阻的倒數(shù)，溶液的導(dǎo)電能力與溶液中正負(fù)離子的數(shù)目、離子所帶的電荷數(shù)、離子在溶液中的遷移速度等因素有關(guān)。電導(dǎo)分析的依據(jù)：根據(jù)溶液電導(dǎo)的變化來指示溶液中離子濃度的變化。電導(dǎo)分析法的分類：電導(dǎo)法和電導(dǎo)滴定法。

一、概述電導(dǎo)：在外電場作用下，電解質(zhì)溶液中的正負(fù)離子2電導(dǎo)分析法有極高的靈敏度。由于溶液的電導(dǎo)并不是某一個離子的特性，溶液的電導(dǎo)是存在于溶液中所有各種離子單獨電導(dǎo)的總和，只能測量離子的總量，而不能

鑒別和測定某離子及其含量，因此其選擇性很差。此方法主要用于監(jiān)測水的純度、大氣中有害氣體（如SO2、CO2和HF等）以及某些物理常數(shù)的測定等。

電導(dǎo)分析法有極高的靈敏度。3二、電導(dǎo)分析法的基本原理（一）電導(dǎo)和電導(dǎo)率電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)能力用電導(dǎo)G來表示，電導(dǎo)是電阻R的倒數(shù)。服從歐姆定律ρ為電阻率，單位為歐姆厘米Ω·cmA—為導(dǎo)體截面積(單位為cm2)L—為導(dǎo)體長度(單位為cm)κ為電導(dǎo)率,電阻率的倒數(shù),單位西門子每厘米S·cm-1單位：西門子S二、電導(dǎo)分析法的基本原理（一）電導(dǎo)和電導(dǎo)率ρ為電阻率，單位為4電導(dǎo)率κ的物理意義：相當(dāng)于長度為1cm，截面積為1cm2的導(dǎo)體的電導(dǎo)。對于電解質(zhì)溶液，其電導(dǎo)率則相當(dāng)于1cm3的溶液在距離為1cm的兩電極間所具有的電導(dǎo)。對一定的電導(dǎo)電極，面積A與電極間距離L一定，L/A為定值，稱為電導(dǎo)池常數(shù)，用θ表示電導(dǎo)率κ的物理意義：相當(dāng)于長度為1cm，截面積為1cm2的5電導(dǎo)率κ與電解質(zhì)溶液的濃度與性質(zhì)有關(guān)。（1）在一定范圍內(nèi)，離子的濃度愈大，電導(dǎo)率愈大。（2）離子的遷移速度愈快，電導(dǎo)率愈大（3）離子的價數(shù)愈高，電導(dǎo)率愈大當(dāng)外部條件固定時，對于同一電解質(zhì)(2)(3)點是確定的，電導(dǎo)取決于溶液的濃度。

電導(dǎo)率κ與電解質(zhì)溶液的濃度與性質(zhì)有關(guān)。6（二）摩爾電導(dǎo)和無限稀釋電導(dǎo)摩爾電導(dǎo)是含有1mol電解質(zhì)的溶液在距離1cm的兩電極間所具有的電導(dǎo).m摩爾電導(dǎo)規(guī)定了電解質(zhì)的物質(zhì)的量，而不管體積大小

m為摩爾電導(dǎo)S·cm2mol-1（二）摩爾電導(dǎo)和無限稀釋電導(dǎo)摩爾電導(dǎo)是含有1mol電解質(zhì)的溶7電解質(zhì)溶液的摩爾電導(dǎo)均隨溶液濃度降低而增大，當(dāng)溶液無限稀釋時，摩爾電導(dǎo)達(dá)一極限值，此值稱為無限稀釋摩爾電導(dǎo)，用λ°m表示。電解質(zhì)溶液無限稀釋摩爾電導(dǎo)是溶液中所有離子無限稀釋摩爾電導(dǎo)總和。λοm=λοm++λοm-

①λοm+表示正離子無限稀釋離子電導(dǎo)②λοm-表示負(fù)離子無限稀釋離子電導(dǎo)

在一定溫度和溶劑下，λοm為一定值。該值在一定程度上反映了個離子導(dǎo)電能力的大小。電解質(zhì)溶液的摩爾電導(dǎo)均隨溶液濃度降低而增大，當(dāng)溶液無限稀釋時8下面是一些常見離子在水溶液的無限稀釋摩爾電導(dǎo)（25oC）陽離子λοm+陰離子λοm-H+349.8OH-197.6Na+50.11Cl-76.34K+73.52Br-78.3Mg2+53.06SO42-80.0從表中可以看到H+、OH-的λοm特別大。下面是一些常見離子在水溶液的無限稀釋摩爾電導(dǎo)（25oC）陽9（三）電導(dǎo)與電解質(zhì)溶液濃度的關(guān)系電極一定，溫度一定的電解質(zhì)溶液，λm和θ均為定值,所以G=KcG=Kc僅適用于稀溶液，在濃溶液中，由于離子間相互作用，使電解質(zhì)溶液電離度小于100％。λm不為常數(shù)，G與c不呈線性關(guān)系。（三）電導(dǎo)與電解質(zhì)溶液濃度的關(guān)系電極一定，溫度一定的電解質(zhì)溶10三、溶液電導(dǎo)的測量電導(dǎo)是電阻的倒數(shù)，因此測量電導(dǎo)實際上就是測量它的電阻。電導(dǎo)的測量裝置包括電導(dǎo)池和電導(dǎo)儀。應(yīng)以較高頻率的交流電作為測量電導(dǎo)電源以降低極化效應(yīng)1．電導(dǎo)池

電導(dǎo)池是有兩個電導(dǎo)電極構(gòu)成。電導(dǎo)電極一般由兩片平行的鉑制成的三、溶液電導(dǎo)的測量電導(dǎo)是電阻的倒數(shù)，因此測量電導(dǎo)實際上就是測11測量電導(dǎo)的鉑黑電極，表面積大，電流密度小，極化作用也就小，用于測量電導(dǎo)率高的溶液。在測量低電導(dǎo)率的溶液時，鉑黑對電解質(zhì)有強(qiáng)烈的吸附作用而出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，這時不宜用光亮鉑電極。2．電導(dǎo)儀電導(dǎo)儀是用于測量溶液電導(dǎo)的專用儀器，商品電導(dǎo)儀的型號有很多，根據(jù)其作用可分為平衡電橋式和直讀式兩大類。

若要求用電導(dǎo)率表示，根據(jù)下式進(jìn)行換算測量電導(dǎo)的鉑黑電極，表面積大，電流密度小，極化作用也就小，用12四、電導(dǎo)分析法及應(yīng)用（一）電導(dǎo)法直接根據(jù)溶液的電導(dǎo)與被測離子濃度的關(guān)系來進(jìn)行分析的方法，叫做電導(dǎo)法。電導(dǎo)法主要應(yīng)用于水質(zhì)純度的鑒定及生產(chǎn)中某些中間流程的控制及自動分析強(qiáng)電解質(zhì)溶液總濃度的測定，土壤,海水的鹽度四、電導(dǎo)分析法及應(yīng)用（一）電導(dǎo)法電導(dǎo)法主要應(yīng)用131、水質(zhì)監(jiān)測工業(yè)上的鍋爐用水及排放的廢水、河流、湖泊，實驗室用水等都需要對水的質(zhì)量指標(biāo)作監(jiān)測。水的電導(dǎo)率是反映水質(zhì)的很重要的一個指標(biāo)。它反映了水中電解質(zhì)的總含量——可溶性的無機(jī)鹽類。但一些非導(dǎo)電物質(zhì)，如有機(jī)物、細(xì)菌、藻類及其它懸浮雜質(zhì)不能在電導(dǎo)率上反映出來。

1、水質(zhì)監(jiān)測工業(yè)上的鍋爐用水及排放的廢水、河流、湖泊，實驗室141、水質(zhì)監(jiān)測水的類型自來水普通蒸餾水離子交換水電導(dǎo)率(κ/s·cm-1)5.26×10-4（～10-4）2.9×10-6（～10-6）5×10-7（～10-7）1、水質(zhì)監(jiān)測普通離子152．大氣監(jiān)測由各種污染源排放的大氣污染氣體主要有SO2

、CO、CO2及NXOY等?？衫脷怏w吸收裝置，將這些氣體通過一定的吸收液，利用反應(yīng)前后電導(dǎo)率的變化來間接反映氣體的濃度.該法靈敏度高，操作簡單，并能獲得連續(xù)讀數(shù)，因而在環(huán)境監(jiān)測中廣泛應(yīng)用.例：大氣中SO2的測定，SO2氣體用H2O2吸收，SO2被H2O2氧化為H2SO4后電導(dǎo)率增加，由此可計算出大氣中SO2的含量。SO2+H2O2→H2SO4+H2O

可用此法測定大氣中HCl、HF、CO2等氣體。大氣污染物測定,吸收后測量電導(dǎo)變化2．大氣監(jiān)測由各種污染源排放的大氣污染氣體主要有SO2、C16（二）電導(dǎo)滴定法電導(dǎo)滴定法是根據(jù)滴定過程中溶液電導(dǎo)的變化來確定滴定終點，滴定劑與溶液中待測離子反應(yīng)生成水，沉淀或難離解的化合物，使溶液的電導(dǎo)發(fā)生變化，而在化計點時滴定曲線上出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點，指示滴定終點。（二）電導(dǎo)滴定法電導(dǎo)滴定法是根據(jù)滴定過程中溶液電導(dǎo)的變化來確17酸堿滴定曲線：電導(dǎo)滴定常用于稀酸、弱酸、混合酸等的測定。電導(dǎo)滴定酸堿滴定曲線：電導(dǎo)滴定181．

強(qiáng)酸強(qiáng)堿的滴定如用NaOH滴定HCl，反應(yīng)為H++Cl-+Na++OH-=Na++Cl-+H2O

H++Cl-

H+余+Na++Cl-+H2O滴定前

化計點前

Na++Cl-+H2O

Na++Cl-+OH-化計點

化計點后NaOHNaOHNaOH摩爾電導(dǎo)H+＞OH-＞Na+1．

強(qiáng)酸強(qiáng)堿的滴定如用NaOH滴定HCl，反應(yīng)為NaOH19滴定前,只有H+和Cl-,隨著NaOH的加入,Na+不斷取代H+,溶液的電導(dǎo)不斷下降，計量點時，只有Na+和Cl-，電導(dǎo)最低?；孅c后,隨著過量NaOH的加入,溶液中OH-和Na+濃度增加,溶液電導(dǎo)也增加,以電導(dǎo)對NaOH滴定體積作圖，得電導(dǎo)滴定曲線。滴定前,只有H+和Cl-,隨著NaOH的加入,Na+20

在滴定過程中，由于滴定劑的加入而使溶液不斷稀釋，為了減小稀釋效應(yīng)的影響和提高方法的準(zhǔn)確度，應(yīng)使用濃度較大的滴定劑，一般是滴定劑濃度比被滴溶液濃度大10倍。

在滴定過程中，由于滴定劑的加入而使溶液不斷稀釋，為了減小稀21電導(dǎo)滴定法還可以測定用指示劑法或電位法無法直接準(zhǔn)確測定的相當(dāng)弱的酸，例如，硼酸（Ka=5.8×10-10）。電導(dǎo)滴定還可應(yīng)用于沉淀滴定、配位滴定、氧化還原滴定。電導(dǎo)滴定法還可以測定用指示劑法或電位法無法直接準(zhǔn)確測定的相當(dāng)222.弱酸(或弱減)的滴定如NaOH滴定弱酸HA+Na++OH-=H2O+Na++A-

若弱酸的離解常數(shù)越小，起始電導(dǎo)值越低，滴定開始時，由于滴定反應(yīng)產(chǎn)物A-抑制HA的離解，溶液電導(dǎo)逐漸降低，隨著滴定的進(jìn)行，非電導(dǎo)的弱酸HA轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)電較好的鹽、Na+

、A-。溶液的電導(dǎo)開始上升，在化計點以后，NaOH過量，使電導(dǎo)增加迅速，轉(zhuǎn)折點為溶液終點。HA→HA余+Na++A-→A-+Na+→A-+Na++OH-滴定前

化計點前

化計點

化計點后2.弱酸(或弱減)的滴定如NaOH滴定弱酸232.弱酸(或弱減)的滴定以NaOH滴定HAc為例,反應(yīng)為：HAc+Na++OH-===Na++Ac-+H2O滴定開始時，電導(dǎo)略有下降，這是由于滴定中形成弱酸鹽的陰離子（Ac-）抑制弱酸HAc的電離。通過極小點后溶液電導(dǎo)開始上升，直至計量點，這由于溶液中Na+和Ac-逐漸取代HAc。計量點后由于強(qiáng)堿過量，電導(dǎo)迅速上升2.弱酸(或弱減)的滴定以NaOH滴定HAc為例,反應(yīng)為：24GVNaOH曲線的轉(zhuǎn)折點為計量點GVNaOH曲線的轉(zhuǎn)折點為計量點25電導(dǎo)分析法（補(bǔ)充）電導(dǎo)分析法（補(bǔ)充）26一、概述電導(dǎo)：在外電場作用下，電解質(zhì)溶液中的正負(fù)離子以相反的方向移動，這種現(xiàn)象叫電導(dǎo)。定義：通過測量電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)值來確定物質(zhì)含量的分析方法。影響因素：電導(dǎo)是電阻的倒數(shù)，溶液的導(dǎo)電能力與溶液中正負(fù)離子的數(shù)目、離子所帶的電荷數(shù)、離子在溶液中的遷移速度等因素有關(guān)。電導(dǎo)分析的依據(jù)：根據(jù)溶液電導(dǎo)的變化來指示溶液中離子濃度的變化。電導(dǎo)分析法的分類：電導(dǎo)法和電導(dǎo)滴定法。

一、概述電導(dǎo)：在外電場作用下，電解質(zhì)溶液中的正負(fù)離子27電導(dǎo)分析法有極高的靈敏度。由于溶液的電導(dǎo)并不是某一個離子的特性，溶液的電導(dǎo)是存在于溶液中所有各種離子單獨電導(dǎo)的總和，只能測量離子的總量，而不能

鑒別和測定某離子及其含量，因此其選擇性很差。此方法主要用于監(jiān)測水的純度、大氣中有害氣體（如SO2、CO2和HF等）以及某些物理常數(shù)的測定等。

電導(dǎo)分析法有極高的靈敏度。28二、電導(dǎo)分析法的基本原理（一）電導(dǎo)和電導(dǎo)率電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)能力用電導(dǎo)G來表示，電導(dǎo)是電阻R的倒數(shù)。服從歐姆定律ρ為電阻率，單位為歐姆厘米Ω·cmA—為導(dǎo)體截面積(單位為cm2)L—為導(dǎo)體長度(單位為cm)κ為電導(dǎo)率,電阻率的倒數(shù),單位西門子每厘米S·cm-1單位：西門子S二、電導(dǎo)分析法的基本原理（一）電導(dǎo)和電導(dǎo)率ρ為電阻率，單位為29電導(dǎo)率κ的物理意義：相當(dāng)于長度為1cm，截面積為1cm2的導(dǎo)體的電導(dǎo)。對于電解質(zhì)溶液，其電導(dǎo)率則相當(dāng)于1cm3的溶液在距離為1cm的兩電極間所具有的電導(dǎo)。對一定的電導(dǎo)電極，面積A與電極間距離L一定，L/A為定值，稱為電導(dǎo)池常數(shù)，用θ表示電導(dǎo)率κ的物理意義：相當(dāng)于長度為1cm，截面積為1cm2的30電導(dǎo)率κ與電解質(zhì)溶液的濃度與性質(zhì)有關(guān)。（1）在一定范圍內(nèi)，離子的濃度愈大，電導(dǎo)率愈大。（2）離子的遷移速度愈快，電導(dǎo)率愈大（3）離子的價數(shù)愈高，電導(dǎo)率愈大當(dāng)外部條件固定時，對于同一電解質(zhì)(2)(3)點是確定的，電導(dǎo)取決于溶液的濃度。

電導(dǎo)率κ與電解質(zhì)溶液的濃度與性質(zhì)有關(guān)。31（二）摩爾電導(dǎo)和無限稀釋電導(dǎo)摩爾電導(dǎo)是含有1mol電解質(zhì)的溶液在距離1cm的兩電極間所具有的電導(dǎo).m摩爾電導(dǎo)規(guī)定了電解質(zhì)的物質(zhì)的量，而不管體積大小

m為摩爾電導(dǎo)S·cm2mol-1（二）摩爾電導(dǎo)和無限稀釋電導(dǎo)摩爾電導(dǎo)是含有1mol電解質(zhì)的溶32電解質(zhì)溶液的摩爾電導(dǎo)均隨溶液濃度降低而增大，當(dāng)溶液無限稀釋時，摩爾電導(dǎo)達(dá)一極限值，此值稱為無限稀釋摩爾電導(dǎo)，用λ°m表示。電解質(zhì)溶液無限稀釋摩爾電導(dǎo)是溶液中所有離子無限稀釋摩爾電導(dǎo)總和。λοm=λοm++λοm-

①λοm+表示正離子無限稀釋離子電導(dǎo)②λοm-表示負(fù)離子無限稀釋離子電導(dǎo)

在一定溫度和溶劑下，λοm為一定值。該值在一定程度上反映了個離子導(dǎo)電能力的大小。電解質(zhì)溶液的摩爾電導(dǎo)均隨溶液濃度降低而增大，當(dāng)溶液無限稀釋時33下面是一些常見離子在水溶液的無限稀釋摩爾電導(dǎo)（25oC）陽離子λοm+陰離子λοm-H+349.8OH-197.6Na+50.11Cl-76.34K+73.52Br-78.3Mg2+53.06SO42-80.0從表中可以看到H+、OH-的λοm特別大。下面是一些常見離子在水溶液的無限稀釋摩爾電導(dǎo)（25oC）陽34（三）電導(dǎo)與電解質(zhì)溶液濃度的關(guān)系電極一定，溫度一定的電解質(zhì)溶液，λm和θ均為定值,所以G=KcG=Kc僅適用于稀溶液，在濃溶液中，由于離子間相互作用，使電解質(zhì)溶液電離度小于100％。λm不為常數(shù)，G與c不呈線性關(guān)系。（三）電導(dǎo)與電解質(zhì)溶液濃度的關(guān)系電極一定，溫度一定的電解質(zhì)溶35三、溶液電導(dǎo)的測量電導(dǎo)是電阻的倒數(shù)，因此測量電導(dǎo)實際上就是測量它的電阻。電導(dǎo)的測量裝置包括電導(dǎo)池和電導(dǎo)儀。應(yīng)以較高頻率的交流電作為測量電導(dǎo)電源以降低極化效應(yīng)1．電導(dǎo)池

電導(dǎo)池是有兩個電導(dǎo)電極構(gòu)成。電導(dǎo)電極一般由兩片平行的鉑制成的三、溶液電導(dǎo)的測量電導(dǎo)是電阻的倒數(shù)，因此測量電導(dǎo)實際上就是測36測量電導(dǎo)的鉑黑電極，表面積大，電流密度小，極化作用也就小，用于測量電導(dǎo)率高的溶液。在測量低電導(dǎo)率的溶液時，鉑黑對電解質(zhì)有強(qiáng)烈的吸附作用而出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，這時不宜用光亮鉑電極。2．電導(dǎo)儀電導(dǎo)儀是用于測量溶液電導(dǎo)的專用儀器，商品電導(dǎo)儀的型號有很多，根據(jù)其作用可分為平衡電橋式和直讀式兩大類。

若要求用電導(dǎo)率表示，根據(jù)下式進(jìn)行換算測量電導(dǎo)的鉑黑電極，表面積大，電流密度小，極化作用也就小，用37四、電導(dǎo)分析法及應(yīng)用（一）電導(dǎo)法直接根據(jù)溶液的電導(dǎo)與被測離子濃度的關(guān)系來進(jìn)行分析的方法，叫做電導(dǎo)法。電導(dǎo)法主要應(yīng)用于水質(zhì)純度的鑒定及生產(chǎn)中某些中間流程的控制及自動分析強(qiáng)電解質(zhì)溶液總濃度的測定，土壤,海水的鹽度四、電導(dǎo)分析法及應(yīng)用（一）電導(dǎo)法電導(dǎo)法主要應(yīng)用381、水質(zhì)監(jiān)測工業(yè)上的鍋爐用水及排放的廢水、河流、湖泊，實驗室用水等都需要對水的質(zhì)量指標(biāo)作監(jiān)測。水的電導(dǎo)率是反映水質(zhì)的很重要的一個指標(biāo)。它反映了水中電解質(zhì)的總含量——可溶性的無機(jī)鹽類。但一些非導(dǎo)電物質(zhì)，如有機(jī)物、細(xì)菌、藻類及其它懸浮雜質(zhì)不能在電導(dǎo)率上反映出來。

1、水質(zhì)監(jiān)測工業(yè)上的鍋爐用水及排放的廢水、河流、湖泊，實驗室391、水質(zhì)監(jiān)測水的類型自來水普通蒸餾水離子交換水電導(dǎo)率(κ/s·cm-1)5.26×10-4（～10-4）2.9×10-6（～10-6）5×10-7（～10-7）1、水質(zhì)監(jiān)測普通離子402．大氣監(jiān)測由各種污染源排放的大氣污染氣體主要有SO2

、CO、CO2及NXOY等。可利用氣體吸收裝置，將這些氣體通過一定的吸收液，利用反應(yīng)前后電導(dǎo)率的變化來間接反映氣體的濃度.該法靈敏度高，操作簡單，并能獲得連續(xù)讀數(shù)，因而在環(huán)境監(jiān)測中廣泛應(yīng)用.例：大氣中SO2的測定，SO2氣體用H2O2吸收，SO2被H2O2氧化為H2SO4后電導(dǎo)率增加，由此可計算出大氣中SO2的含量。SO2+H2O2→H2SO4+H2O

可用此法測定大氣中HCl、HF、CO2等氣體。大氣污染物測定,吸收后測量電導(dǎo)變化2．大氣監(jiān)測由各種污染源排放的大氣污染氣體主要有SO2、C41（二）電導(dǎo)滴定法電導(dǎo)滴定法是根據(jù)滴定過程中溶液電導(dǎo)的變化來確定滴定終點，滴定劑與溶液中待測離子反應(yīng)生成水，沉淀或難離解的化合物，使溶液的電導(dǎo)發(fā)生變化，而在化計點時滴定曲線上出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點，指示滴定終點。（二）電導(dǎo)滴定法電導(dǎo)滴定法是根據(jù)滴定過程中溶液電導(dǎo)的變化來確42酸堿滴定曲線：電導(dǎo)滴定常用于稀酸、弱酸、混合酸等的測定。電導(dǎo)滴定酸堿滴定曲線：電導(dǎo)滴定431．

強(qiáng)酸強(qiáng)堿的滴定如用NaOH滴定HCl，反應(yīng)為H++Cl-+Na++OH-=Na++Cl-+H2O

H++Cl-

H+余+Na++Cl-+H2O滴定前

化計點前

Na++Cl-+H2O

Na++Cl-+OH-化計點

化計點后NaOHNaOHNaOH摩爾電導(dǎo)H+＞OH-＞Na+1．

強(qiáng)酸強(qiáng)堿的滴定如用NaOH滴定HCl，反應(yīng)為NaOH44滴定前,只有H+和Cl-,隨著NaOH的加入,Na+不斷取代H+,溶液的電導(dǎo)不斷下降，計量點時，只有Na+和Cl-，電導(dǎo)最低?；孅c后,隨著過量NaOH的加入,溶液中OH-和Na+濃度增加,溶液電導(dǎo)也增加,以電導(dǎo)對