Електропроводимостта РЕШЕНИЯ
Електропроводимост в - физична величина скаларна влезе за количествена оценка на способността да се пропуска поток диригент и текущата стойност, равна на I съотношението в проводник на напрежение U в краищата на проводника
в - реципрочен на електрическо съпротивление с = 1 / R. си измерение [ома - 1] = [Виж - Siemens].
Проводимост - стойността на обширните, която е зависима от размера на проводник. За да се предотврати размери на проводника и проводника за количествено определяне на способността да премине ток въведена скаларна физическа величина - проводимост к. продукт равно на съотношение С на провеждането на проводника и дължина L на раздел S напречно на проводника:
От (1.2) следва, че размерът на проводимостта [Виж х m - 1 или Ohm - cm х 1 - 1].
В зависимост проводимост на водни разтвори на определени концентрации на електролити са показани на Фиг. 1.1. Както се вижда от фиг. 1,1, 0 за стойност в ® електролит проводимост подходи стойността на проводимостта на чиста вода, която е около 10 - 5 х Виж m - 1, и поради наличието на йони H3 О + и OH -. произтичащи от дисоциацията на вода: 2Н2 О = О H3 + + OH -. С увеличаване на проводимостта се увеличава концентрацията на електролита в началото, поради увеличаването на броя на йони в разтвора, след което намалява. Колкото повече йони в разтвор, по-силната йон-йонна взаимодействието, което води до промяна в структурата на разтвора, йон движение надолу. Следователно, в зависимост от проводимостта на водни разтвори на електролити може да се характеризира с концентрация на максимум. Понякога, поради ограничената разтворимост, фиксирана възходящ клон на кривата (фиг. 1.1).
Фиг. 1.1. Зависимост на специфичната проводимост
водни разтвори на силни електролити концентрация
Еквивалентната електропроводимостта на електролита е равен на съотношението L проводимостта на разтвора на концентрация, изразена в килограм-еквивалента от разтворено вещество разтвор на m 3:
където L - еквивалентна електрическа проводимост на разтвора [Виж х m 2 х кг-екв - 1]; к - специфичната електрическа проводимост на разтвора; С - концентрация (кг-екв х m - 3); Vo = S - 1 - разреждане.
Ако ние използваме проводимостта измерение [к] - [Виж х cm - 1] концентрация [с] - [грам-еквивалента х п - 1], след това
Плавно разреден разтвор се характеризира с граничната стойност на еквивалент електропроводимост ето, когато а = 1, която е сумата от еквивалентната проводимост на отделните йони: катиони - аниони и -:
Добавка граница имот електропроводимост, изразена чрез уравнението (1.5) е известен като закона на Kohlrausch независимо движение на йони.
Йоните на различна химическа природа имат различни стойности еквивалентна електрическа проводимост (таблица. 1). Както се вижда от таблица. 1, максимална стойност, еквивалентна електрическа проводимост характеризира с водородни йони, малко по-малък - хидроксиден йон еквивалентна електрическа проводимост във воден разтвор на други йони не се различават помежду си и са в диапазона от 40-80 cm х 2 cm х грам-еквивалента - 1.
Според теорията на Арениус на електролитна дисоциация на разтвори на слаби електролити:
където - степента на дисоциация на слаб електролит; л - еквивалентна електрическа проводимост на електролитния разтвор се определя за; ето - еквивалентна електрическа проводимост разтвор безкрайно разредена.
За разредени разтвори на силни електролити л зависимост от концентрацията достатъчно точно приблизително чрез емпирично уравнение Kohlrausch на:
където L - еквивалентна електрическа проводимост на разтвора на електролит, ето - еквивалентна електрическа проводимост разтвор безкрайно разредена, б - емпиричен коефициент С - концентрация екв х L - 1.
С малки изключения, проводимостта на водни разтвори на електролити се увеличава с повишаване на температурата и задоволително описан от уравнението:
където К25 - проводимост при 25 ° С; т - температура, при която изчислява проводимост KT; К - коефициент на топлопроводимост.
Граничните стойности еквивалентна електрическа проводимост на различни йони във вода при температура от 25 ° С
. Cm х 2 cm х грам-еквивалента - 1
Големината на температурен коефициент може да се изчисли въз основа на измерване на проводимостта на електролитния разтвор при две температури, например при 25 и 75 ° С
Измерване на електрическото съпротивление на електролитния разтвор в лабораторна практика провежда при използване на AC мост при честота от 50 Hz, схематична диаграма е показана на Фиг. 1.2. В най-простата си образува мост съдържа четири резистентност: Rx - съпротивление на плавателния съд с тест електролит, Rm - устойчивост магазин резистори R1 и R2 и съпротивлението. В един диагонал на веригата мост е включен осцилоскоп дисплей нула 0 тип ISE-3M, и в друг - източник AC.
Фиг. 1.2. Схема AC мост за измерване
разтвори електрическо съпротивление
Балансирането мост провежда при използване oscillographic индикатор тръба нула ISE-3M в вертикално направляващи плочи, където напрежение се прилага към диагонала и хоризонталните отклоняващи пластини - захранващото напрежение мост. На екрана на електронно лъчевата тръба е нанесено светлинен елипса. Когато балансът на моста ток диагонал е минимална елипса свива до линия, както и следната зависимост:
Ако клетката проводимост за измерване на устойчивостта на електролитен разтвор имаше напречното сечение на 1 cm 2 и електродите ще заемат цялата част на плавателния съд и се намира на разстояние 1 см един от друг, съпротивление на електролита Rx. измерен по такъв съд ще бъде числено равна на съпротивление R. По този начин, ние може веднага да се изчисли стойността на електрическата проводимост на разтвора на електролит като обратна стойност на съпротивление :. За да се получи точен размер клетка е технически трудно, така че на практика се използва за измерване на устойчивостта на електролитен разтвор клетка за произволна форма и размер в зависимост от проводимостта на разтвори на електролити и техните концентрации (Фиг. 1.3). В този случай специфичната електрическата проводимост се изчислява по формулата:
където K - коефициент на пропорционалност, наречен постоянен съда.
От (1.10) следва, че
Стойността К зависи от разстоянието между електродите от техния размер и разположение спрямо стените на кръвоносните съдове, както и обемът на разтвора взети. В конкретния случай, когато електродите заемат цялото напречно сечение на кораба, константа К е съотношението на разстоянието между електродите на техните повърхности:
В този случай, постоянна кораб може да се определи чрез директно измерване на L и S. Тя е тази техника, използвана Kohlrausch, който с голяма точност редица определени проводимост електролити (KCI, NaCI, KNO3 и др.).
В лабораторна практика, константа на клетката се определя чрез измерване на съпротивлението на проводимостта на звука електролит с известна проводимост. К стойност се изчислява съгласно уравнение (1.11).
Фиг. 1.3. Проводимост измервателна клетка
устойчивост на електролитни разтвори като
ниско (а) и висока (б) проводимост
Свързани статии