电导分析技术 05 级化学四班 曹羽 Conductometricanalysis

电导（ G ） ： 指电解质溶液的导电能力。单位为西门子，简称西 。电导是电阻 R 的倒数，服从欧姆定律： ρ 为电阻率（ Ω· cm ） A 为导体的截面积（ cm 2 ）； L 为导体的长度（ cm ） К 为电导率（ S·cm -1 ） 电解质溶液能够导电，并且其导电能力随着溶液中的离子浓度的变化而发生改 变。于是，人们寻求一种能够利用溶液的电导特性来指示其离子浓度的方法，电导 分析法便应运而生了。 电导分析法的基本原理 电导分析法 ： 通过测定溶液的电导而求得溶液中电解质浓度的方法称为 电导分析法 (Conductometric analysis) 。 影响电导大小的因素： （ 1 ）在一定范围内，离子浓度愈大，单位体积内离子的数目就愈多， 导电能力愈强，电导率愈大。 （ 2 ）离子的迁移速率愈大，电导率愈大 （ 3 ）离子的价数愈高，携带的电荷愈多，导电能力愈强，电导率愈大。

摩尔电导率 (  m) ： 摩尔导电率是指 含有 1 mol 电解质的溶液，在距离 1cm 的两电极间所具有的电导。当溶液浓度 降低时，摩尔电导率将增大，这是由于 离子移动时常常由于相互之间的作用， 使得其移动速度减慢。无限稀释时，这 种稀释减小到了最小，摩尔电导率达到 极大值。 阳离子    S·cm 2 ·mol -1  阴离子    S·cm 2 ·mol -1  H+H OH Li Cl Na NO Ag HCO K+K IO NH CH 3 COO Tl C 6 H 5 CO O ½Ba ½CO ½Ca ½C 2 O ½Mg ½SO

电 导 的 测 量 与 电 导 仪电 导 的 测 量 与 电 导 仪 电导的测量原理： G=1/R 测量溶液的电导实际上就是测量它的电阻。 惠斯登（ Wheatstone ）电桥法 适用于测定中值电阻（ 10Ω~10 6 Ω ） 电桥平衡条件 ： R 1 R 3 =R 2 R x 由 R1 、 R2 、 R3 、 Rx 四个 电阻连接成一个闭合回路， 每边称为桥臂利用检流计 将电桥的两个对定点的电 位直接进行比较。 当电位相等时，检流计中 电流为 0 ，电桥达到平衡。

电导仪原理： 电导仪采用电阻分压法原理，其电路示意图如图 : 由振荡器输出的交流高频电压 E ， 施加于电导池（ R x ）及与之串联的 电阻 R m 的电流强度Ｉ =E/(R x + R m ) 电阻 R m 两端电压： E m = Ｉ R m = R m E/ (R x + R m ) 通过测量 E m 即可得到电阻值 R x

电导分析法的应用 Applications of conductometry Direct Conductometry 1 、直接电导法（ Direct Conductometry ） Conductometric Titration 2 、电导滴定 （ Conductometric Titration ）电导滴定

直接电导法的应用 直接电导法：指直接根据溶液的电导与被测离子浓度的关系来进行分析的方法。 纯水中的主要杂质是一些可溶性的无 机盐类，他们在水中一离子状态存在， 所以通过测定水的电导率就可以评价 水质的好坏。这项技术常用于实验室 和环境水的监测。 1 、水质监测 :

2 、大气监测： 由各种污染源排放出的污染气体主要有 SO 2 、 CO 、 CO 2 及各种氮的氧化物等等，可以利用气体吸收装置 将一定量的气体通过吸收液，测量反应前后溶液电导 率的变化来间接反映气体中污染成分的浓度。 例如： SO 2 气体被酸性的 H 2 O 2 吸收： SO 2 +2H 2 O 2 ==SO H + +H 2 O 因此气体被吸收后，溶液电导明显增加。电导增 加的量在一定范围内与大气中的 SO 2 浓度相关。通过 此方法可以监测空气中 SO 2 超标程度。

Conductometric Titration 电导滴定（ Conductometric Titration ） 电导滴定： 在滴定分析的过程中常常伴随着溶液中离子浓 度和种类的变化，溶液的电导也发生变化。在滴定终点前后， 溶液电导的变化也会呈现一定的突跃。根据这一原理，可以用 电导仪指示滴定终点。 电导滴定的特点： 1 、不需要指示剂，属于仪器分析，终点误差小。 2 、可以用于滴定突跃小或者有多个突跃的反应， 可以用于滴定极弱的酸或碱（ K= ） 3 、仪器简单、操作方便、费时少。 4 、电导滴定一般用于酸碱、沉淀滴定，不适用于氧化还原滴定和络合滴定。

电导滴定曲线

思考： 电导分析内容丰富、方法多样，任何能引起物质电 导发生显著变化的反应，都可以利用电导分析来确 定等当点。由于越来越多的新型电分析仪器的应用， 电导分析无论在分析的准确性，操作的简便性上都 有着许多传统的分析法无可比拟的优势。我们有理 由相信，随着科学技术的发展，将会有更多围绕电 导分析的相关研究，这项技术将会在分析工作中占 有越来越重要的地位。