Обработка результатов и оформление отчета




Полагая, что измеренное значение соответствует буферной смеси с максимальной буферной емкостью, определить по уравнениям (2.36) или (2.41). Сопоставить рассчитанное значение со справочной величиной. Для этого построить графики зависимости от . Экстраполяция на нулевую ионную силу может быть нелинейной, что связано с наличием сил взаимодействия между ионами, а также ионов с молекулами растворителя

Отчет включает в себя следующие разделы: теоретическую часть, цель работы, схему установки, описание методики измерения, табл. 2.4, включающую расчеты по составлению заданных буферных смесей, результаты параллельных измерений величины . По графикам зависимости от для каждой серии замеров определяют , затем, в соответствии с разделом 1 «Определение параметра по результатам прямых измерений» определяют среднее значение и диапазона, внутри которого, с вероятностью 95%, находится математическое ожидание . Далее проводят статистическое сравнение со справочной величиной (приложение, табл. 3).

 

Таблица 2.4

Составы буферных смесей с максимальной буферной емкостью
и переменной ионной силой;
, . [1]

№ п/п , моль/л Объем, , мл Ионная сила, моль/л
       
             
             
             
             

 

3. НЕРАВНОВЕСНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
В РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

Участниками электрохимических реакций являются электроны, ионы и нейтральные частицы. Перенос участников реакций происходит по механизму миграции, диффузии, конвекции и термодиффузии. Перенос участников реакции под действием электрического тока (миграция) отличает электрохимические системы от систем с химическими реакциями.

Движение ионов в проводниках второго рода (растворы электролитов) и электронов в проводниках первого рода (металлы) под влиянием градиента потенциала или напряженности электрического поля обусловливает их способность пропускать электрический ток, то есть их электропроводность.

Для растворов электролитов, как и для проводников первого рода, справедлив закон Ома:

, (3.1)

где – сопротивление, Ом; – напряжение, В; – ток в цепи, А.

Для количественной характеристики способности растворов электролитов проводить ток используют следующие величины электропроводности: удельная, эквивалентная и молярная.

Удельная электропроводность () – электропроводность куба раствора с длиной ребра 1 м и электродами расположенными на противоположных гранях куба. Размерность этой величины См·м-1:

, (3.2)

где – удельное сопротивление.

Для определения удельной электропроводности измеряют сопротивление электрохимической ячейки (), в которой находится исследуемый раствор, с помощью постоянного или переменного тока:

, (3.3)

где – расстояние между электродами; – поперечное сечение слоя электролита между электродами.

При измерении удельной электропроводности растворов электролитов отношение величин зависит от конструкции ячейки, его называют постоянной ячейки, м-1:

. (3.4)

Для определения постоянной ячейки измеряют сопротивление стандартного раствора, как правило, раствора хлорида калия, с известной удельной электропроводностью

, (3.5)

где – удельная электропроводность и – сопротивление стандартного раствора.

Молярная электропроводность – это проводимость раствора электролита, находящегося между двумя параллельными плоскостями, расположенными на расстоянии 1 м друг от друга и такой площади, чтобы между ними находился один моль растворенного вещества. Молярная электропроводность может быть рассчитана как отношение удельной электропроводности к молярной (, моль/м3) концентрации растворенного вещества, См·м2/моль:

. (3.6)

Отношение удельной электропроводности к концентрации, выраженной в молярных эквивалентах называют эквивалентной электропроводностью, См·м2/(моль·экв):

, (3.7)

Разные формы выражения концентраций связаны между собой:

,

поэтому эквивалентная электропроводность может быть рассчитана с использованием молярной концентрации:

, (3.8)

где – заряд катиона; – стехиометрический коэффициент катиона.

Эквивалентная электропроводность раствора электролита складывается из ионных электропроводностей или подвижностей отдельных ионов :

. (3.9)

Ионная электропроводность определяется электрической подвижностью иона (абсолютной скоростью движения иона). При бесконечном разведении, когда , электропроводность раствора равна сумме предельных электропроводностей или предельных подвижностей ионов (закон независимого движения ионов Кольрауша).

Важным параметром, характеризующим процесс миграции, являются числа переноса ионов. Число переноса – это доля тока, которую переносит данный сорт ионов:

. (3.10)

Сумма чисел переноса всех видов ионов равна единице .

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-06-11 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: