Используемое оборудование

В данной работе сопротивление раствора электролита измеряется с помощью реохордного моста переменного тока Р-38 (рис.3.1), в котором в роли сопротивления R выступает узел, называемый реохордом. Частота переменного напряжения, подаваемого на ячейку, равна 50 Гц. Относительная погрешность моста зависит от величины измеряемого сопротивления и составляет 5 % при сопротивлении меньше 30 Ом и 1,5 % при сопротивл ении больше 30 Ом. Мост включается в сеть переменного тока напряжением 220 В. При этом колодка 3 сетевого кабеля должна быль вставлена в гнездо на панели прибора так, чтобы стрелка на панел

Рис.3.1

и моста совпадала с надписью «220 В» на колодке кабеля. Ячейка для измерения сопротивления присоединяется к клеммам «R_x».

Ячейка заключена в защитный держатель, который (вместе с ячейкой) помещается и воду термостата, позволяющего поддерживать температуру раствора в ячейке постоянной. В процессе работы с ячейкой присоединённые к ней провода не следует отключать от клемм ячейки.

Выполнение работы

Приготовить растворы в мерных колбах на 200 – 250 мл. Взвешивание производить на аналитических весах. Колбы с растворами поместить в термостат и держать там в течение всего времени выполнения работы. Туда же в колбе на 200 мл поместить стандартный раствор хлорида калия. Проверить, соответствует ли температура воды в термостате заданному значению. При необходимости провести коррекцию температуры, для чего, ослабив винт на вращающейся головке контактного термометра, задающего необходимое значение температуры, вращать головку, наблюдая за перемещением указателя на верхней, установочной, шкале термометра.

Ячейку несколько раз сполоснуть водой. Выливая воду, следить, чтобы её капли не оставались между электродами. Затем трижды сполоснуть ячейку стандартным раствором KСl, наливая всякий раз по 20 – 30 мл раствора. Залить стандартный раствор в ячейку до метки на её горлышке. При дальнейших измерениях уровень раствора всегда должен быть таким же.

Ячейку с раствором KCl закрепить в термостате. Уровни раствора в ячейке и воды в термостате должны быть одинаковы. Присоединить провода ячейки к клеммам R_x моста. Если в ячейку залит термостатированный раствор, можно сразу же приступать к измерению его сопротивления. В противном случае необходимо выждать не менее 15 минут.

Установить выключатель сети 1 на панели моста и переключатель чувствительности 7 «Грубо – Точно» в вертикальное положение, в котором он должен всегда находиться во время, не связанное непосредственно с процессом измерения. Проверив правильность присоединения колодки сетевого провода, включить его вилку в розетку сети переменного тока 220 В. При этом начинает светиться индикаторная лампочка 2. Установить переключатель диапазонов измерения 4 в положение «Установка нуля», а выключатель сети 1 – в положение «». Перевести переключатель чувствительности 7 в положение «Точно» и проверить, совпадает ли стрелка гальванометра 8 с нулевым значением шкалы. При необходимости ручкой корректора 9 на корпусе гальванометра установить стрелку на нулевое деление. При всех отсчётах показаний располагать глаз относительно стрелки так, чтобы стрелка совпадала с её изображением в зеркале шкалы. Снова установить переключатель чувствительности 7 в вертикальное положение. В дальнейшем положение ручки корректора не изменять.

Перевести переключатель чувствительности в положение «Грубо». Подбирая необходимое положение переключателя диапазонов 4 и вращая ручку реохорда 6, установить стрелку гальванометра на нулевое деление шкалы. Переведя переключатель чувствительности в положение «Точно», окончательно уравновесить мост ручкой реохорда, после чего установить переключатель чувствительности в вертикальное положение. Для отсчёта величины сопротивления показание на шкале реохорда 5 умножить на число, у которого находится точка на ручке переключателя диапазонов.

Извлечь ячейку вместе с держателем из термостата, вылить раствор и снова заполнить её термостатированным раствором этого же состава. Закрепить ячейку в термостате и измерить сопротивление. Если сопротивление раствора будет отличаться от предыдущего в третьей значащей цифре, измерение можно закончить. В противном случае заменить раствор в ячейке и снова измерить его сопротивление. В качестве величины сопротивления взять среднее значение результатов двух последних измерений.

Вылить раствор хлорида калия из ячейки, несколько раз сполоснуть её водой и раствором наименьшей концентрации и измерить сопротивление раствора, как описано выше. Заменить раствор другим, с более высокой концентрацией, причём водой ячейку не споласкивать, лишь данным раствором. Если измеряется сопротивления растворов разного качественного состава, то при переходе к следующему раствору необходимо тщательно споласкивать ячейку водой, а затем – исследуемым раствором.

Поскольку при малых концентрациях большой вклад в величину электропроводности раствора   вносит электропроводность воды, необходимо измерить сопротивление воды, использованной для приготовления растворов. Перед измерением ячейку многократно сполоснуть водой. Удельная электропроводность  раствора, исправленная на электропроводность _w воды, равна

 =  – _w.

По окончании всей серии измерений ячейку сполоснуть водой и, заполнив водой, закрепить в термостате. Вымыть использованную посуду, убрать рабочее место и сдать его лаборанту.