如何用電導法測定醋酸電離常數?
前言
醋酸也叫乙酸、冰醋酸,化學式 CH3COOH,是一種有機一元酸和短鏈飽和脂肪酸,為 食醋 內酸味及刺激性氣味的來源。
純正而且無水的醋酸 (冰醋酸)是無色的吸濕性固體,凝固點為 16.7℃(62℉),凝固后為無色晶體。盡管 醋酸 是一種弱酸,但是它具有腐蝕性,其蒸汽對眼和鼻有刺激性作用,聞起來有一股刺鼻的酸臭。
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,添加各種調味劑而得食用醋,其風味與釀造醋相似。還可以制作軟飲料,冷飲、糖果、焙烤食品、布丁類、調味品等 ,除此以外,醋酸還有一定的藥用價值 。
醋酸用途廣泛,一般歸納為:
1.用于鉛煙霧的現(xiàn)場測試,氯乙烯的測定,尿中的尿酸,苯胺蒸氣,氣體的分離等化學和生化分析的實驗室試劑。
2.皮革鞣制的定界劑、有機化合物溶劑、油井酸化劑。
3.用于各種應用的蝕刻化合物。
4.在化學工業(yè)中用作酸化和中和劑。
5.在制罐業(yè)中用作咸菜,魚,肉,糖果和釉料的添加劑或調味劑。
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,樹脂,揮發(fā)油和許多其他物質的溶劑。
一、實驗目的
1、了解溶液電導、電導率和摩爾電導率 、 電離度基本概念 。
2、理解奧斯特瓦爾德(Ostwald)稀釋定律,學會用圖解法求解電離平衡常數。
3、測量電解質溶液的摩爾電導率,并計算弱電解質溶液的電離常數。
4、了解電導率測定的應用,掌握電導率儀器的使用方法。
二、實驗原理
對于弱電解質醋酸HAc,由于其電導率很小,所以測得的溶液電導率為K溶液=KHAc+KH2O
電解質溶液是靠正、負離子的遷移來傳遞電流。而弱電解質溶液中,只有已電離部分才能承擔傳遞電量的任務。在無限稀釋的溶液中可以認為電解質已全部電離,此時溶液的摩爾電導率為Λ∞m,而且可用離子極限摩爾電導率相加而得。
一定濃度下的摩爾電導率Λm與無限稀釋的溶液中摩爾電導率Λ∞m是有差別的。這由兩個因素造成,一是電解質溶液的不完全離解,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率。
三、儀器與試劑
DDS-609 電導率儀 1臺; HK-2A型超級 恒溫 水浴1套 ; 10ml移液管2只 0.1000mol/L醋酸溶液 ,電導水(去離子水)。
說明:DDS-609電導率儀具備溫度系數( (0.0~10.0)%/℃ 可調 )和參比溫度((15.0~25.0)℃連續(xù)可調 )功能,實際實驗中無需再使用恒溫水浴,也可得到精準的測量數據結果。
3.1實驗步驟
1、 調整 超級恒溫水浴 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,測其電導率。
3、 用吸取醋酸的移液管從電導池中吸出 10.00mL醋酸溶液棄去,用另一支移液管取10.00mL電導水注入電導池,混合均勻,溫度恒定后,測其電導率,如此操作,共稀釋4次。
4、 倒去醋酸溶液,洗凈電導池,最后用電導水淋洗。注入 20mL電導水,測其電導率。
3.2操作步驟
(1)恒溫水浴的調節(jié)
本實驗將恒溫水浴的溫度分別調節(jié)至( 25.0±0.2)℃。調溫操作在溫度控制器面板上,升溫過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,應以 外接恒溫水浴槽的 溫度計讀數為準。
(2)電導率儀
電導率儀的配置:
DDS-609電導率儀+FZ-704電導電極(電導常數為1的鉑黑電極)+1.413mS/cm電導標準液。
電導率儀 的 設置:
根據樣品電導率值選擇電導標準:1.413 u S/ cm
校準步驟
(1) 連接FZ-704電導電極和溫度傳感器,用去離子水清洗電極并甩干備用,
(2) 按F1進入“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,按“Enter”鍵保存,按“Esc”返回測量主界面進行電極校準
(4) 用少量校準溶液清洗電極,將電導電極放入標準溶液 1.413mS/cm 中,攪動電極后靜止放置,按 “Cal”鍵,進入選擇當前校準標準溶液界面,按“F2”或“F3”上、下鍵,選擇中國標準 1.413mS/cm 溶液, 按 “Enter”鍵返回測量主界面進行電極校準,待信號穩(wěn)定后,再按“Enter”鍵開始電極常數的標定,電極校準完畢。
電導率測量
儀器測量方法有標準溶液測量法和電導常數測量法。如果樣品需要精確測量,建議選擇標準溶液測量法進行校準后,對樣品進行測量。如果用戶選用電導常數測量法,即根據電導電極上標注的常數值進行測量。
(1)標準溶液測量法
電導電極進行校準后,將電導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,放入待測樣品中,攪動電極后靜止放置,按“Enter”鍵開始測量。測量時,數字閃動,按選擇的讀數終點方式讀數,當結果穩(wěn)定后,即可讀數。測量主窗口顯示選定參比溫度下(如:25 ℃)的電導率值和當前溫度值。
(2)電導常數測量法
在電導率測量界面,按“F1”鍵進入電極管理窗口,按“F4”添加鍵,進入添加電極界面,輸入電極名稱和電極常數,輸入完畢連按兩下“Esc”鍵返回測量主界面,將電導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,放入待測樣品中,攪動電極或搖動燒杯后靜止放置,按“Enter”鍵開始測量。測量時,數字閃動,按選擇的讀數終點方式讀數,當結果穩(wěn)定后,即可讀數。測量主窗口顯示選定參比溫度下(如:25.0 ℃)的電導率值和當前溫度值。
操作視頻 : http://www.sjfz666.com/articles/dds609.html
四、實驗注意事項
1 、本實驗配制溶液時,均需用電導水 (去離子水)。
2 、溫度對電導有較大影響,所以整個實驗必須在同一溫度下進行。每次用電導水稀釋溶液時,需溫度相同。因此可以預先把電導水裝入錐形瓶,置于恒溫槽中恒溫。
3、洗滌電極不要用試紙去擦拭,否則會損壞鉑黑,以免電極常數改變,引入測定誤差。
4、測量完畢,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、實驗中應嚴格控制溫度恒定、濃度準確。
7、電導電極最好購買配套使用的電導率儀廠家的原配電極。
8、校準電極常數的KCL溶液的濃度,以接近實際被測溶液的濃度為好。
9、電導率: S/m 1S/m=10mS/cm=10000μS/cm
五、數據記錄及處理
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成都世紀方舟科技有限公司 經過二十幾年的深耕細作,通過了ISO9001質量管理體系認證,并成為四川省環(huán)境與食品安全協(xié)會的理事單位,中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會代理商分會理事單位,公司專注于 酸度計、電導率儀 、離子計、水質分析儀、水分儀、耗材和試劑備件等產品研發(fā)生產。