Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Удельная электропроводность
Электрической проводимостью называется способность вещества пропускать электрический ток под действием напряжения: W=1/R, где W- общая электропроводность, R- сопротивление. Известно, что сопротивление однородного линейного проводника зависит от его длины и площади поперечного сечения: Þ , (1) где l - расстояние между электродами; S - площадь поперечного сечения; r - удельное сопротивление; χ - удельная электропроводность. Удельная электропроводность равна обратному удельному сопротивлению: . (2) Уравнение (1) подставляем в уравнение (2) и получаем: , (3) где l - расстояние между электродами; S - площадь поперечного сечения; l/S - постоянная сосуда. Удельной электропроводимостью называется величина, обратная удельному сопротивлению. За единицу электрической проводимости взят сименс (См). В системе СИ сименс равен электрической проводимости проводника сопротивлением в 1 Ом. Размерность удельной электропроводности - χ: [См∙ м-1] (в системе СИ) и [Ом-1 см-1] (в системе СГС) Удельной электропроводностью проводников II рода называют электрическую проводимость 1 м3 раствора, заключенного между платиновыми электродами с поверхностью 1 м2 и отстоящими друг от друга на расстоянии 1 м. Удельную электропроводность растворов определя- ют опытным путем по схеме Кольрауша (рис 1). Установка питается переменным током напря- жением 220 В, чтобы избежать процессов электро- лиза, падения концентрации в приэлектродных сло- ях, поляризации электродов, что ведет к снижению электропроводности. Частота переменного тока 1000 Гц, ее получают от генератора звуковой частоты. Мост сопротивлений АДВ состоит из известного сопротивления (Rизв), электролитического сосуда с исследуемым раствором (Rx) и реохордной проволоки АВ строго постоянного сечения, по которой движется подвижный контакт К. Передвигая контакт по линейке, находят такое положение, когда гальванометр покажет Á =0. Это будет иметь место при условии: . Отсюда следует, что (4) Перед определением сопротивления раствора с неизвестной концентрацией, определяют постоянную сосуда - (l /S). Определяют ее так же, только в ячейку заливают раствор KCl, удельная электропроводность которого известна и является табличной величиной. Обычно используется 1н, 0, 1н, 0, 01н, 0, 02н растворы хлорида калия:
Удельная электропроводность растворов хлорида калия (КСl) Таблица 1
Для нахождения постоянной сосуда пользуют- ся формулой: (5) Измерение электрической проводимости проводят при постоянной температуре, т. к. с повышением температуры электрическая
на каждый градус. Это связано с уменьшением вязкости среды с повышением температуры и степени гидратации ионов, в результате чего скорость перемещения ионов к электродам увеличивается и проводимость раствора растет. По мере разбавления концентрированных растворов электрическая проводимость их вначале растет, при некоторой концентрации достигает max значения, а затем начинает падать (рис.2). Объясняется это тем, что вначале разбавления ослабляются межионные электрические взаимодействия и увеличивается скорость движения ионов. Падение вызвано общим уменьшением концентрации электролита в единице объема.
|