3.2.1. Влияние природы электролита и растворителя

Чем выше степень диссоциации электролита, тем больше переносчиков заряда, и тем выше электропроводность электролита, при данных условиях.

Величина  зависит от диэлектрической проницаемости раствора , чем выше , тем на больших расстояниях проявляются меж ионные взаимодействия, и тем выше  и следовательно .

Электропроводность зависит от подвижности ионов. Аномально высокой подвижностью обладают ионы Н⁺ (⁰_н+= 350) и гидроксильные ионы ОН^- (⁰_он-= 198). Это объясняется эстафетным эффектом переноса. Все остальные ионы имеют ⁰ в пределах от 50 до 80.

Чем выше вязкость растворителя, тем ниже подвижность ионов, и тем следовательно ниже электропроводность раствора.

3.2.2. Влияние концентрации электролита

а) Сильные электролиты – в воде практически полностью диссоциируют (=1).

П

Рис. 2.

Сильные электролиты:

а – кислота;

б – щелочь;

в – слабый электролит

ри увеличении концентрации удельная электропроводность вначале увеличиваются, за счет увеличения числа переносчиков заряда. Дальнейшее увеличение С приводит к уменьшению расстояния между ионами, что приводит к увеличению меж ионных взаимодействий. Меж ионные взаимодействия тормозят движение ионов, т.е. снижается их подвижность, что приводит к уменьшению æ (рис.2, а и б).

При увеличении С уменьшается . Для сильных электролитов  = max, при С0. При малых концентрациях (С  100 ммоль/л) зависимость  от С описывается эмпирическим уравнением прямой:

Отношение величины  при данной С к предельной ⁰ называется коэффициентом электропроводности.

_= (15)

тогда:

=_·(⁰ ₊ - ⁰ _-) (16)

æ= ·(⁰ ₊+ ⁰ _-) (17)

б) Слабые электролиты в растворе имеют не высоки концентрации ионов, поэтому _=1. Отсюда:

=·_·(⁰ ₊+ ⁰ _-) (18)

при разведении раствора  увеличивается.

æ= ·(⁰ ₊+ ⁰ _-) (19)

при увеличении С слабого электролита æ увеличивается незначительно, а затем плавно уменьшается, т. к. снижается степень диссоциации (рис.2, в).

3.2.3. Влияние температуры

С увеличением Т уменьшается вязкость раствора, это приводит к увеличению подвижности ионов и , и увеличению электропроводности.

Зависимость æ от температуры выражают уравнением:

æ_t = æ₀·(1+αt+βt²) (20)

где æ₀ - удельная электропроводность раствора при 0 °С; α и β - коэффициенты, зависящие от концентрации и природы электролита.

Повышение температуры на 1 град вызывает увеличение электропроводности раствора на 2-2,5%.

3.3. Методы кондуктометрического анализа

3.3.1. Прямая кондуктометрия

Концентрация электролита определяется по электропроводности раствора, которая в определенных пределах прямо пропорциональна концентрации с помощью калибровочного графика [æ=(С)].

Метод используется для определения индивидуальных электролитов в растворе и электролитов в смесях, когда концентрации примесей не изменяются и невысоки. Метод применяется для контроля качества воды, осадков и органических препаратов, определения влажности сыпучих материалов.