Лабораторная работа № 1

"Измерение электропроводимости и солености воды кондуктометрическим методом"

1.Цель работы

1.1. Изучить кондуктометрический метод измерения параметров растворов.

1.2. Изучить конструкцию и принцип работы кондуктометра ОК–102/1.

1.3. Определить соленость воды Таганрогского залива.

2. Конструкция и принципы работы кондуктометра

2.1. Назначение, область применения и конструкция кондуктометра.

Кондуктометр ОК–102/1 предназначен для измерения электрохимической проводимости растворов, а также для определения концентраций растворов солей, кислот, оснований, контроля состава некоторых промышленных растворов.

Кондуктометр состоит из измерительного блока со шкалой, электрода, соединенного кабелем с измерительным блоком и специального стакана – рис.1.

Электрод во время между измерениями должен находиться в дистиллированной воде

2.2. Рабочие условия и технические параметры кондуктометра:

- температура окружающего воздуха, °С от 5 до 40;

- относительная влажность воздуха при 25 °С, %, не более 90;

- атмосферное давление, кПа (мм. рт. ст.) 84 - 106,7 (630 - 800);

- температура анализируемой среды, °С 0 – 80;

- пределы измерения электрической проводимости растворов, мкСм 0 – 1.5; 0 – 5; 0-15;

50. ; 0-150; 0-500;

мСм 0-1.5; 0-5; 0-15; 0-50; 0-150; 0-500;

- погрешность измерения, % 2;

время установления показаний, не более , с 10;

2.3. Проведение измерений.

Работа кондуктометра основана на зависимости проводимости раствора от концентрации ионов в растворе. Электропроводность раствора электролита является результатом диссоциации растворенного вещества и миграции ионов под действием электрического поля к электродам. Кондуктометр измеряет удельную электропроводность χ (См*м^-1, Ом^-1*м^-1) – электропроводность 1 см³ раствора, находящегося между электродами, площадью 1 см² каждый, расстояние между которыми равно 1 см.

χ=α·с·F·(z₊·u₊ + z_-·u_-), (1)

где α-степень диссоциации электролита; с – концентрация электролита моль*экв/см³; F – число Фарадея; u₊,u_-, z₊, z_- -скорость движения (м/с) и заряд катионов и анионов, соответственно при напряженности поля 1 В/см.

При прочих одинаковых параметрах удельная электропроводность прямо пропорциональна концентрации раствора. Кондуктометрия позволяет довольно точно определять малые концентрации вещества, так как именно для них электропроводность сильно зависит от концентрации.

Для проведения измерений включить кондуктометр тумблером (на лицевой панели загорается лампочка) и дать прогреться 5 – 10 мин. Электрод перед измерениями ополоснуть дистиллированной водой. Электрод аккуратно опустить в стакан, содержащий раствор какого-либо вещества, концентрацию которого необходимо измерить. Измерение проводимости осуществляют в два этапа.

Рис. 1. Внешний вид кондуктометра ОК-102/1. (1-Измерительный блок; 2-Электрод; 3-Специальный стакан; 4- Кнопка «Calibration»; 5- Кнопка «Выкл./Вкл.»; 6- Ручка «Range»; 7- Ручка «Calibration»).

На первом этапе, определить предел измерения, по которому будет проводиться точное измерение электрохимической проводимости. Предел измерения проводимости определить путем переключения ручки «RANGE» так, чтобы стрелка прибора оказалась примерно в центральной части шкалы.

На втором этапе произвести калибровку прибора в зависимости от выбранного предела измерения. Для этого, по надписи на переключателе «RANGE», соответствующей выбранному пределу определяют максимальный размах шкалы, пропорциональный либо числу 15, либо числу 5. Нажимают кнопку «Calibration» и удерживают ее. Одновременно ручкой «Calibration» устанавливают стрелку прибора на максимальное штриховое значение, соответствующее числу 15 или 5 по выбранной шкале. После этого прибор откалиброван. Отпустить кнопку «Calibration», кондуктометр покажет истинное значение проводимости анализируемого раствора.