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如何用电导法测定醋酸电离常数?
时间:2023-01-31

前言

       酸也叫乙酸、冰醋酸,化学式 CH3COOH,是一种有机一元酸和短链饱和脂肪酸,为 食醋 内酸味及刺激性气味的来源。

       纯正而且无水的醋酸 (冰醋酸)是无色的吸湿性固体,凝固点为 16.7℃(62℉),凝固后为无色晶体。尽管 醋酸 是一种弱酸,但是它具有腐蚀性,其蒸汽对眼和鼻有刺激性作用,闻起来有一股刺鼻的酸臭。

       生活中食用醋酸可作酸味剂、增香剂,还可以可生产食用醋。用水将醋酸 稀释至百分之四到百分之五的浓度,添加各种调味剂而得食用醋,其风味与酿造醋相似。还可以制作软饮料,冷饮、糖果、焙烤食品、布丁类、调味品等 ,除此以外,醋酸还有一定的药用价值

醋酸用途广泛,一般归纳为:

1.用于铅烟雾的现场测试,氯乙烯的测定,尿中的尿酸,苯胺蒸气,气体的分离等化学和生化分析的实验室试剂。
2.皮革鞣制的定界剂、有机化合物溶剂、油井酸化剂。
3.用于各种应用的蚀刻化合物。
4.在化学工业中用作酸化和中和剂。
5.在制罐业中用作咸菜,鱼,肉,糖果和釉料的添加剂或调味剂。
6.在纺织和染料工业中用作染料催化剂,纺织品整理剂,染料后处理以及尼龙和丙烯酸的生产纤维。
7.照相定影液,固化剂,次要溶液和缩微胶粘剂的成分。
8.作为食品中的酸化剂和防腐剂。
9. 胶,树脂,挥发油和许多其他物质的溶剂。

一、实验目的

1、了解溶液电导、电导率和摩尔电导率 电离度基本概念

2、理解奥斯特瓦尔德(Ostwald)稀释定律,学会用图解法求解电离平衡常数。

3、测量电解质溶液的摩尔电导率,并计算弱电解质溶液的电离常数。

4、了解电导率测定的应用,掌握电导率仪器的使用方法。

二、实验原理

       对于弱电解质醋酸HAc,由于其电导率很小,所以测得的溶液电导率为K溶液=KHAc+KH2O

电解质溶液是靠正、负离子的迁移来传递电流。而弱电解质溶液中,只有已电离部分才能承担传递电量的任务。在无限稀释的溶液中可以认为电解质已全部电离,此时溶液的摩尔电导率为Λ∞m,而且可用离子极限摩尔电导率相加而得。

       一定浓度下的摩尔电导率Λm与无限稀释的溶液中摩尔电导率Λ∞m是有差别的。这由两个因素造成,一是电解质溶液的不完全离解,二是离子间存在着相互作用力。所以,Λm通常称为表观摩尔电导率。

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三、仪器与试剂

       DDS-609 电导率仪 1台 HK-2A型超级 恒温 水浴1套 10ml移液管2只 0.1000mol/L醋酸溶液 电导水(去离子水)。

       说明:DDS-609电导率仪具备温度系数( (0.0~10.0)%/℃ 可调 )和参比温度((15.0~25.0)℃连续可调 )功能,实际实验中无需再使用恒温水浴,也可得到精准的测量数据结果。

DDS-609高精度模块电导率仪(加纯水电极)

3.1实验步骤

1 调整 超级恒温水浴 温度为 25℃±0. 1 ℃。

2 用洗净、烘干的义形管 1支,加入20.00mL的0.1000mol/L醋酸溶液,测其电导率。

3 用吸取醋酸的移液管从电导池中吸出 10.00mL醋酸溶液弃去,用另一支移液管取10.00mL电导水注入电导池,混合均匀,温度恒定后,测其电导率,如此操作,共稀释4次。

4 倒去醋酸溶液,洗净电导池,最后用电导水淋洗。注入 20mL电导水,测其电导率。

3.2操作步骤

(1)恒温水浴的调节

       本实验恒温水浴的温度分别调节至( 25.0±0.2)℃。调温操作在温度控制器面板上,升温过程需注意温控器显示温度与外接恒温水浴槽中温度的差异,应以 外接恒温水浴 温度计读数为准。

(2)电导率仪

电导率仪的配置:

      DDS-609电导率仪+FZ-704电导电极(电导常数为1的铂黑电极)+1.413mS/cm电导标准液。

电导率仪 设置:

根据样品电导率值选择电导标准:1.413 u S/ cm

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校准步骤

(1) 连接FZ-704电导电极和温度传感器,用去离子水清洗电极并甩干备用,

(2) F1进入“电极管理”界面,按F4添加电极,输入电极名称“FZ-704”,按Enter键,

(3) 输入电极常数,按“Enter”键保存,按“Esc”返回测量主界面进行电极校准

(4) 用少量校准溶液清洗电极,将电导电极放入标准溶液 1.413mS/cm ,搅动电极后静止放置,按 “Cal”键,进入选择当前校准标准溶液界面,按“F2”或“F3”上、下键,选择中国标准 1.413mS/cm 溶液, “Enter”键返回测量主界面进行电极校准,待信号稳定后,再按“Enter”键开始电极常数的标定,电极校准完毕。

电导率测量

       仪器测量方法有标准溶液测量法和电导常数测量法。如果样品需要精确测量,建议选择标准溶液测量法进行校准后,对样品进行测量。如果用户选用电导常数测量法,即根据电导电极上标注的常数值进行测量。

(1)标准溶液测量法

       电导电极进行校准后,将电导电极和温度传感器用去离子水冲洗干净,再用少量样品冲洗,放入待测样品中,搅动电极后静止放置,按“Enter”键开始测量。测量时,数字闪动,按选择的读数终点方式读数,当结果稳定后,即可读数。测量主窗口显示选定参比温度下(如:25 )的电导率值和当前温度值。

(2)电导常数测量法

       在电导率测量界面,按“F1”键进入电极管理窗口,按“F4”添加键,进入添加电极界面,输入电极名称和电极常数,输入完毕连按两下“Esc”键返回测量主界面,将电导电极和温度传感器用去离子水冲洗干净,再用少量样品冲洗,放入待测样品中,搅动电极或摇动烧杯后静止放置,按“Enter”键开始测量。测量时,数字闪动,按选择的读数终点方式读数,当结果稳定后,即可读数。测量主窗口显示选定参比温度下(如:25.0 )的电导率值和当前温度值。

       操作视频 http://www.sjfz666.com/articles/dds609.html

、实验注意事项

1 本实验配制溶液时,均需用电导水 (去离子水)

2 温度对电导有较大影响,所以整个实验必须在同一温度下进行。每次用电导水稀释溶液时,需温度相同。因此可以预先把电导水装入锥形瓶,置于恒温槽中恒温。

3、洗涤电极不要用试纸去擦拭,否则会损坏铂黑,以免电极常数改变,引入测定误差。

4、测量完毕,用去离子水清洗电极,干放。

5、仪器用完要放在清洁干燥的地方。

6、实验中应严格控制温度恒定、浓度准确。

7、电导电极最好购买配套使用的电导率仪厂家的原配电极。

8、校准电极常数的KCL溶液的浓度,以接近实际被测溶液的浓度为好。

9、电导率: S/m       1S/m=10mS/cm=10000μS/cm

、数据记录及处理


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