Контрольные вопросы
1. Понятия электрической проводимости, удельной электрической проводимости и эквивалентной электрической проводимости.
2. Сущность методов прямой кондуктометрии. Область применения прямой кондуктометрии.
5.2. Стандартизация раствора хлорида бария по титрованному раствору сульфата натрия методом кондуктометрического титрования
В анализируемом растворе содержатся ионы бария и хлора. В процессе титрования хлорида бария сульфатом натрия содержание ионов в растворе меняется. Образуется нерастворимое и малодиссоциирующее вещество – сульфат бария:
ВаСl2 + Na2SO4 = BaSO4 + NaCl
Вместо ионов бария в растворе появляется эквивалентное количество ионов натрия. Подвижность ионов натрия меньше, чем подвижность ионов бария, поэтому электрическая проводимость раствора снижается. В точке эквивалентности все ионы бария выпадают в осадок в виде сульфата бария и электропроводность раствора минимальна. При дальнейшем прибавлении сульфата натрия концентрация ионов в растворе повышается, и электрическая проводимость раствора возрастает. Ход кондуктометрического титрования можно представить в виде кривой титрования – графика зависимости удельной электрической проводимости от объема добавленного титранта. Точка эквивалентности соответствует излому на кривой титрования.
Оборудование и реактивы
Кондуктометр или другое устройство для измерения электрической проводимости, например, реохордный мост, магнитная мешалка с якорем, стакан вместимостью 150-200 см3, мерная пипетка, бюретка вместимостью 25,00 см3, стандартный раствор сульфата натрия (С=0,1000 М), анализируемый раствор хлорида бария, фильтровальная бумага.
18
Лабораторная работа № 5
5.1. Определение содержания водорастворимых солей в почве методом прямой кондуктометрии
В почве содержатся различные соли минеральных и органических кислот. Некоторые из них хорошо растворимы в воде, т.е. являются электролитами. В воде эти соли диссоциируют на ионы, которые находятся в беспорядочном движении. Когда в растворе создается электрическое поле, ионы начинают двигаться в определенном направлении, перенося электрические заряды. Чем больше ионов участвует в переносе зарядов, тем больше электропроводность (следует отметить, что это верно только в определенном концентрационном диапазоне, при не слишком высоких концентрациях электролитов). Прямым кондуктометрическим измерением определяется суммарное содержание ионов в водной вытяжке.
Оборудование и реактивы
Кондуктометр или другое устройство для измерения электрической проводимости, например, реохордный мост, стакан вместимостью 100-150 см3, мерные колбы вместимостью 250,0 см3, мерный цилиндр вместимостью 50 см3, мерные пипетки, стеклянная палочка, фильтровальная бумага (красная или белая лента), воронка, исследуемый образец почвы (измельченный, высушенный до воздушно-сухого состояния), стандартный раствор хлорида калия (С=0,1000 М).
Ход работы
Для построения калибровочного графика в мерных колбах вместимостью 250,0 см3 методом разбавления 0,1000 М стандартного раствора КСl готовят пять растворов хлорида калия с концентрациями: 0,01; 0,005; 0,001; 0,0005; 0,0001 М. Затем измеряют удельную электропроводность каждого раствора, начиная с самого разбавленного. Результаты заносят в таблицу:
С(KCl), М |
χ, мкСм/см |
… |
… |
По результатам измерений строят калибровочный график, откладывая по оси абсцисс концентрацию растворов КСl (моль/дм3), а по оси ординат – удельную электропроводность этих растворов:
7