1.2. Вимірювання електропровідності розчину

Визначення електропровідності розчинів електролітів зводиться до експериментального визначення їх опору (R_x). Опір розчинів вимірюють компенсаційним методом, використовуючи для цього реохордний міст, який працює на змінному струмі (міст Кольрауша), та посудину Арреніуса. Остання є скляною коміркою з впаяними в неї платиновими електродами, які розташовані паралельно. Опір розчину електроліту (R_x) пов'язаний з його питомим опором (питомою електропровідністю) рівнянням R_x = ^. /s = 1/ ^. /s, у якому і s - параметри посудини Арреніуса ( - відстань між електродами, s - поверхня електрода). Відношення /s називають сталою посудини і виражають звичайно через опір та питому електропровідність певного стандартного розчину електроліту (найчастіше розчину KCl визначеної концентрації, наприклад С(KCl) = 0,2 моль/л, з відомим значенням _KCl): R_KCl = 1/ _KCl^. /s, звідки /s = R_KCl = _KCl, а _KCl =  /(s^. R_x) = (R_{KCl KCl})/R_x. Останній вираз використовують для розрахунку електропровідності досліджуваного електроліту. Опір досліджуваного розчину визначають експериментально, а значення його питомої електропровідності при тій же температурі беруть із довідника.

1.3. Вимірювання опору розчинів компенсаційним методом

Суть вимірювання опору цим методом полягає в зрівноваженні реохордного моста за допомогою підбору певного опору R₃ для компенсації опору досліджуваного розчину в посудині Арреніуса R_x (R₁ та R₂ - постійні опори) (рис. 4). Для зрівноваження моста справедлива умова R₁: R₂ = R_x : R₃ через те, що звичайно R₁= R₂, то R_x = R_3. Момент рівноваги визначається за відсутністю струму в ланцюзі прибора-індикатора (гальванометра, осцилографа тощо).

Рис. 4. Компенсаційна схема реохордного моста

Методика вимірювань компенсаційним методом така:

1. 

   Рис. 5. Загальний вигляд верхньої панелі приладу для вимірювання опору розчинів електролітів

   Підготувати міст до роботи. Для цього відкрити кришку і під'єднати прилад до мережі змінного струму. При цьому необхідно бути уважним: цифра "220" на штирі шнура повинна відповідати знаку () біля гнізда "мережа" приладу (рис. 5). Трипозиційний тумблер 2 переключити в положення "~" (якщо використо­вується постійний струм від акумулятора чи випрямляча, який підключений до клем 3, то тумблер 2 необхідно виставити в положення "-"). Настроювання гальванометра відбувається поворотом перемикача 4 в положення "установка нуля", тумблера 5 - у положення "точно" і поворотом коректора 6 таким чином, щоб стрілка гальванометра 7 знаходилась на позначці "0" шкали. Після цього повернути тумблер 5 у вертикальне положення, а перемикач 4 реохорда встановити в положення "x 1". Пристрій готовий до вимірювань.

1. Наповнити посудину Арреніуса стандартним розчином С(KCl) = 0,02 моль/л (електроди повинні бути повністю занурені в розчин) і підключити його до клем "R_x" (8) моста.

2. Установити тумблер 5 у положення "грубо", а ручку 9 - у крайнє ліве положення. Якщо при цьому стрілка гальванометра 7 сильно відхилиться вправо, то поворотом перемикача 4 в положення "x 10", "x 100" і далі необхідно домогтися відхилення стрілки вліво . Після цього, плавно обертаючи ручку 9 магазину опорів (R₃) вправо, установити стрілку гальванометра на нуль.

3. Переключити тумблер 5 в положення "точно" і плавним регулюванням ручки 9 магазину опорів знову вивести стрілку на нуль.

4. Відключити гальванометр (тумблер 5 необхідно поставити у вертикальне положення) і записати показання шкали 10 (не забудьте при цьому помножити його на відповідний множник). Одержане значення R₃ буде відповідати опору стандартного розчину (R_KCl).

5. Промити посудину Арреніуса дистильованою водою і повторити операції 3-5. Експериментальні дані записати в таблицю.

6. Залежність електропровідності електролітів від їх концентрації використовують для розв’язання ряду прикладних задач, наприклад визначення концентрації каламутних та кольорових розчинів електролітів, константи дисоціації слабкого електроліту та ін.