Кондуктометрические методы, оптические методы

Плотномеры: поплавковые, весовые, гидростатические

(37)

где β_V – объемный коэф. расширения жидкости.

Для воды в диапазоне температур [+20 ÷ 40] ^oC β_V =3.02*10^-41/гр.,

[+60 ÷ 80] ^oC β_V =5.87*10^-41/гр.

Для других жидкостей β_V =(2 ÷.15)*10^-41/гр.

Анализ состава растворов: интегральные и избирательные методы,

Кондуктометрические концентратомеры: датчики,

уравнение Кольрауша, схемы замещения, поляризация электродов,

погрешности измерения, примеры измерительных схем –см.рис.4, 5:

- 19 –

Удельная электропроводность раствора χ:

См/см (38)

где R_c – сопротивление датчика с раствором;

k – постоянная датчика, k=l/S;

ρ – удельное сопротивление раствора, Ом*см.

Эквивалентная электропроводность λ=χ/С _экв, мл*См/см*г-экв.

Здесь С _экв - эквивалентная концентрация вещества, г-экв./мл

Для NaCl С _экв =58.45 г-экв./л.

Теория электролитической диссоциации:

для однокомпонентного раствора степень диссоциации α= n/N, где

N – общее число молекул вещества в растворе, n – число молекул,

распавшихся на ионы. С увеличением концентрации α уменьшается.

Для растворов NaCl в дистиллированной воде (χ <1*10^-6Cм/см) при

температуре 20 Судельная электропроводность χ:

С,мг/л
χ*106, См/см		19.6	28.4		46.6

 

Относительная электропроводность водных растворов различных

веществ χ_отн = χ_вещ/ χ_NaCl по отношениюк растворуNaCl:

 

 

- 20 -

Вещества	NaCl	KCl	NaOH	Na2CO3	Na2SO4
χотн		0.939	2.8	1.12	0.83

 

Для разбавленных растворов справедливо уравнение Кольрауша:

, (39)

где α – степень диссоциации; С_экв – эквивалентная концентрация

растворенного вещества, г-экв/мл; z – валентность ионов растворенного

вещества; U₊, U_-- -- подвижность анионов и катионов.

Для многокомпонентного раствора, состоящего из k -компонентов:

, (40)

где С_i – относительные объемные концентрации веществ.

Электропроводность растворов зависит от температуры:

, (41)

где коэффициенты А,В определяются экспериментально, Т – в К.

В узком диапазоне температур (±20 С) эту зависимость можно представить в линеаризированном виде:

, (42)

где α – линеаризированный температурный коэффициент

- 21 -

 

электропроводности. Примерные значения α (в интервале Θ=20÷40 С):

кислоты α=13*10^-3 1/град

щелочи α=19*10^-3 1/град

растворы солей α=23*10^-3 1/град

На рис.4, -схема замещения: С_дс – емкость двойного электрического слоя;

R_S, C_S – фарадеевский импеданс, а именно: R_S -поляризационное сопротивление (активная составляющая); C_S - псевдоемкость, обусловленная электрохимической реакцией; С – емкость, обусловленная диэлектрическими свойствами раствора.

Для уменьшения влияния фарадеевского импеданса на результаты измерения желательно увеличить частоту (f >10³ Гц) и уменьшать

- 22 -

величину I тока, что уменьшает поляризационные процессы у электродов.

Оптические анализаторы: рефрактометры, фотометры,