5.3. Зависимость электропроводности от экспериментальных параметров

5.3.1. Зависимость от концентрации

Чем выше концентрация или подвижность ионов, тем выше удельная электропроводность раствора.

Электрофоретический эффект заключается в том, что имеющаяся около каждого иона ионная атмосфера несет заряд, противоположный иону, движется в противоположном направлении и тормозит движение иона.

Релаксационный эффект объясняется тем, что вокруг движущегося иона ионная атмосфера разрушается и вновь возникает по мере его движения. При этом ион оказывается несимметрично расположен в своей ионной атмосфере. Ионная атмосфера не успевает полностью сформироваться при движении иона и, имея заряд, противоположный иону, тормозит его движение.

5.3.2. Влияние природы растворенного вещества на электропроводность

Природа растворенного вещества влияет на величину электропроводности за счет двух факторов:

• характер связи. Чем более ионной является связь в молекуле, тем больше степень диссоциации и тем выше удельная электропроводность;

• размер сольватированных ионов. Чем больше радиус сольватированного иона, тем ниже удельная электропроводность.

5.3.3. Влияние растворителя

• Растворитель влияет на величину удельной электропроводности через два параметра – вязкость и диэлектрическую проницаемость.

5.3.4. Влияние температуры

• Величина температурного коэффициента при средних температурах в водных растворах для большинства ионов изменяется в пределах 0,02÷0,025, поэтому увеличение удельной и эквивалентной электропроводности раствора при повышении температуры на 1° составляет примерно 2–2,5%. Так как погрешность измерения электропроводности при изменении температуры высока, при проведении кондуктометрических исследований растворы необходимо термостатировать.

5.4. Применение прямой кондуктометрии

1. Определение концентрации раствора электролита с известным качественным составом (метод градуировочного графика, метод стандартных добавок).

2. Кондуктометрический детектор в хроматографии.

3. Определение физико-химических констант.

5.5. Кондуктометрические методы в физико-химических исследованиях

1.5.1. Определение электропроводности слабых электролитов

1. Эквивалентная электропроводность раствора электролита при бесконечном разбавлении является наиболее полной характеристикой электролита, так как в этих условиях на величину эквивалентной электропроводности не влияют степень диссоциации – для слабых электролитов и межионные взаимодействия – для сильных.

2. Определение производится путем экстраполяции зависимости λэ от на значение. Однако данный способ дает ненадежные результаты.

3. Для определения эквивалентной электропроводности удобнее использовать метод, основанный на законе независимого движения ионов Кольрауша. Эквивалентная электропроводность при бесконечном разбавлении для любого электролита равна сумме ионных электропроводностей.

5.5.2. Определение растворимости малорастворимого соединения

Растворимость этой соли равна S, а насыщенный раствор соли имеет электропроводность. Для случая диссоциации малорастворимых солей величина практически равна и может быть рассчитана на основании закона Кольрауша либо взята из справочников для ионных электропроводностей растворов при бесконечном разбавлении.