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如何用電導(dǎo)法測(cè)定醋酸電離常數(shù)?

作者: 日期: 2023-07-18 00:16:23 瀏覽:

前言

       酸也叫乙酸、冰醋酸,化學(xué)式 CH3COOH,是一種有機(jī)一元酸和短鏈飽和脂肪酸,為 食醋 內(nèi)酸味及刺激性氣味的來(lái)源。

       純正而且無(wú)水的醋酸 (冰醋酸)是無(wú)色的吸濕性固體,凝固點(diǎn)為 16.7℃(62℉),凝固后為無(wú)色晶體。盡管 醋酸 是一種弱酸,但是它具有腐蝕性,其蒸汽對(duì)眼和鼻有刺激性作用,聞起來(lái)有一股刺鼻的酸臭。

       生活中食用醋酸可作酸味劑、增香劑,還可以可生產(chǎn)食用醋。用水將醋酸 稀釋至百分之四到百分之五的濃度,添加各種調(diào)味劑而得食用醋,其風(fēng)味與釀造醋相似。還可以制作軟飲料,冷飲、糖果、焙烤食品、布丁類、調(diào)味品等 ,除此以外,醋酸還有一定的藥用價(jià)值 。

醋酸用途廣泛,一般歸納為:

1.用于鉛煙霧的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,氯乙烯的測(cè)定,尿中的尿酸,苯胺蒸氣,氣體的分離等化學(xué)和生化分析的實(shí)驗(yàn)室試劑。
2.皮革鞣制的定界劑、有機(jī)化合物溶劑、油井酸化劑。
3.用于各種應(yīng)用的蝕刻化合物。
4.在化學(xué)工業(yè)中用作酸化和中和劑。
5.在制罐業(yè)中用作咸菜,魚(yú),肉,糖果和釉料的添加劑或調(diào)味劑。
6.在紡織和染料工業(yè)中用作染料催化劑,紡織品整理劑,染料后處理以及尼龍和丙烯酸的生產(chǎn)纖維。
7.照相定影液,固化劑,次要溶液和縮微膠粘劑的成分。
8.作為食品中的酸化劑和防腐劑。
9. 膠,樹(shù)脂,揮發(fā)油和許多其他物質(zhì)的溶劑。

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>

1、了解溶液電導(dǎo)、電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率  電離度基本概念 。

2、理解奧斯特瓦爾德(Ostwald)稀釋定律,學(xué)會(huì)用圖解法求解電離平衡常數(shù)。

3、測(cè)量電解質(zhì)溶液的摩爾電導(dǎo)率,并計(jì)算弱電解質(zhì)溶液的電離常數(shù)。

4、了解電導(dǎo)率測(cè)定的應(yīng)用,掌握電導(dǎo)率儀器的使用方法。

二、實(shí)驗(yàn)原理

       對(duì)于弱電解質(zhì)醋酸HAc,由于其電導(dǎo)率很小,所以測(cè)得的溶液電導(dǎo)率為K溶液=KHAc+KH2O

電解質(zhì)溶液是靠正、負(fù)離子的遷移來(lái)傳遞電流。而弱電解質(zhì)溶液中,只有已電離部分才能承擔(dān)傳遞電量的任務(wù)。在無(wú)限稀釋的溶液中可以認(rèn)為電解質(zhì)已全部電離,此時(shí)溶液的摩爾電導(dǎo)率為Λ∞m,而且可用離子極限摩爾電導(dǎo)率相加而得。

       一定濃度下的摩爾電導(dǎo)率Λm與無(wú)限稀釋的溶液中摩爾電導(dǎo)率Λ∞m是有差別的。這由兩個(gè)因素造成,一是電解質(zhì)溶液的不完全離解,二是離子間存在著相互作用力。所以,Λm通常稱為表觀摩爾電導(dǎo)率。

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三、儀器與試劑

       DDS-609 電導(dǎo)率儀 1臺(tái) HK-2A型超級(jí) 恒溫 水浴1套 ; 10ml移液管2只 0.1000mol/L醋酸溶液 ,電導(dǎo)水(去離子水)。

       說(shuō)明:DDS-609電導(dǎo)率儀具備溫度系數(shù)( (0.0~10.0)%/℃ 可調(diào) )和參比溫度((15.0~25.0)℃連續(xù)可調(diào) )功能,實(shí)際實(shí)驗(yàn)中無(wú)需再使用恒溫水浴,也可得到精準(zhǔn)的測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果。

DDS-609高精度模塊電導(dǎo)率儀(加純水電極)

3.1實(shí)驗(yàn)步驟

1、 調(diào)整 超級(jí)恒溫水浴 溫度為 25℃±0. 1 ℃。

2 用洗凈、烘干的義形管 1支,加入20.00mL的0.1000mol/L醋酸溶液,測(cè)其電導(dǎo)率。

3、 用吸取醋酸的移液管從電導(dǎo)池中吸出 10.00mL醋酸溶液棄去,用另一支移液管取10.00mL電導(dǎo)水注入電導(dǎo)池,混合均勻,溫度恒定后,測(cè)其電導(dǎo)率,如此操作,共稀釋4次。

4、 倒去醋酸溶液,洗凈電導(dǎo)池,最后用電導(dǎo)水淋洗。注入 20mL電導(dǎo)水,測(cè)其電導(dǎo)率。

3.2操作步驟

(1)恒溫水浴的調(diào)節(jié)

       本實(shí)驗(yàn)恒溫水浴的溫度分別調(diào)節(jié)至( 25.0±0.2)℃。調(diào)溫操作在溫度控制器面板上,升溫過(guò)程需注意溫控器顯示溫度與外接恒溫水浴槽中溫度的差異,應(yīng)以 外接恒溫水浴 溫度計(jì)讀數(shù)為準(zhǔn)。

(2)電導(dǎo)率儀

電導(dǎo)率儀的配置:

      DDS-609電導(dǎo)率儀+FZ-704電導(dǎo)電極(電導(dǎo)常數(shù)為1的鉑黑電極)+1.413mS/cm電導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)液。

電導(dǎo)率儀  設(shè)置:

根據(jù)樣品電導(dǎo)率值選擇電導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn):1.413 u S/ cm

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校準(zhǔn)步驟

(1) 連接FZ-704電導(dǎo)電極和溫度傳感器,用去離子水清洗電極并甩干備用,

(2) F1進(jìn)入“電極管理”界面,按F4添加電極,輸入電極名稱“FZ-704”,按Enter鍵,

(3) 輸入電極常數(shù),按“Enter”鍵保存,按“Esc”返回測(cè)量主界面進(jìn)行電極校準(zhǔn)

(4) 用少量校準(zhǔn)溶液清洗電極,將電導(dǎo)電極放入標(biāo)準(zhǔn)溶液 1.413mS/cm ,攪動(dòng)電極后靜止放置,按 “Cal”鍵,進(jìn)入選擇當(dāng)前校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)溶液界面,按“F2”或“F3”上、下鍵,選擇中國(guó)標(biāo)準(zhǔn) 1.413mS/cm 溶液,  “Enter”鍵返回測(cè)量主界面進(jìn)行電極校準(zhǔn),待信號(hào)穩(wěn)定后,再按“Enter”鍵開(kāi)始電極常數(shù)的標(biāo)定,電極校準(zhǔn)完畢。

電導(dǎo)率測(cè)量

       儀器測(cè)量方法有標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)量法和電導(dǎo)常數(shù)測(cè)量法。如果樣品需要精確測(cè)量,建議選擇標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)量法進(jìn)行校準(zhǔn)后,對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)量。如果用戶選用電導(dǎo)常數(shù)測(cè)量法,即根據(jù)電導(dǎo)電極上標(biāo)注的常數(shù)值進(jìn)行測(cè)量。

(1)標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)量法

       電導(dǎo)電極進(jìn)行校準(zhǔn)后,將電導(dǎo)電極和溫度傳感器用去離子水沖洗干凈,再用少量樣品沖洗,放入待測(cè)樣品中,攪動(dòng)電極后靜止放置,按“Enter”鍵開(kāi)始測(cè)量。測(cè)量時(shí),數(shù)字閃動(dòng),按選擇的讀數(shù)終點(diǎn)方式讀數(shù),當(dāng)結(jié)果穩(wěn)定后,即可讀數(shù)。測(cè)量主窗口顯示選定參比溫度下(如:25 )的電導(dǎo)率值和當(dāng)前溫度值。

(2)電導(dǎo)常數(shù)測(cè)量法

       在電導(dǎo)率測(cè)量界面,按“F1”鍵進(jìn)入電極管理窗口,按“F4”添加鍵,進(jìn)入添加電極界面,輸入電極名稱和電極常數(shù),輸入完畢連按兩下“Esc”鍵返回測(cè)量主界面,將電導(dǎo)電極和溫度傳感器用去離子水沖洗干凈,再用少量樣品沖洗,放入待測(cè)樣品中,攪動(dòng)電極或搖動(dòng)燒杯后靜止放置,按“Enter”鍵開(kāi)始測(cè)量。測(cè)量時(shí),數(shù)字閃動(dòng),按選擇的讀數(shù)終點(diǎn)方式讀數(shù),當(dāng)結(jié)果穩(wěn)定后,即可讀數(shù)。測(cè)量主窗口顯示選定參比溫度下(如:25.0 )的電導(dǎo)率值和當(dāng)前溫度值。

       操作視頻  http://www.sjfz666.com/articles/dds609.html

、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

1 、本實(shí)驗(yàn)配制溶液時(shí),均需用電導(dǎo)水 (去離子水)。

2 、溫度對(duì)電導(dǎo)有較大影響,所以整個(gè)實(shí)驗(yàn)必須在同一溫度下進(jìn)行。每次用電導(dǎo)水稀釋溶液時(shí),需溫度相同。因此可以預(yù)先把電導(dǎo)水裝入錐形瓶,置于恒溫槽中恒溫。

3、洗滌電極不要用試紙去擦拭,否則會(huì)損壞鉑黑,以免電極常數(shù)改變,引入測(cè)定誤差。

4、測(cè)量完畢,用去離子水清洗電極,干放。

5、儀器用完要放在清潔干燥的地方。

6、實(shí)驗(yàn)中應(yīng)嚴(yán)格控制溫度恒定、濃度準(zhǔn)確。

7、電導(dǎo)電極最好購(gòu)買(mǎi)配套使用的電導(dǎo)率儀廠家的原配電極。

8、校準(zhǔn)電極常數(shù)的KCL溶液的濃度,以接近實(shí)際被測(cè)溶液的濃度為好。

9、電導(dǎo)率: S/m       1S/m=10mS/cm=10000μS/cm

、數(shù)據(jù)記錄及處理


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