Физико-химические методы анализа
Зная эквивалентную электропроводность раствора можно рассчитать степень (a) и константу диссоциации (K) растворенного в нем слабого электролита:
где λV – эквивалентная электропроводность при данном разведении V; λ∞ – предельная эквивалентная электропроводность.
где с – молярная концентрация электролита в растворе, моль/дм3.
На измерении удельной электропроводности основан кондуктометрический метод анализа (кондуктометрия). В аналитической химии широкое применение имеет кондуктометрическое титрование. При этом точку эквивалентности фиксируют по резкому изменению удельной электропроводности исследуемого раствора в ходе его титрования. Этот метод удобен при исследовании окрашенных или мутных растворов, в которых трудно заметить изменение окраски индикатора.
Рассмотрим в качестве примера титрование сильной кислоты HCl сильным основанием NaOH:
HCl + NaOH = NaCl + H2O
H+ + OH– = H2O
При постепенном прибавлении раствора NaOH к кислоте ионы H+ и OH– в растворе заменяются менее подвижными ионами Na+ и электропроводность раствора уменьшается. В точке эквивалентности она будет наименьшая. При добавлении избыточного количества щелочи из-за прекращения реакции нейтрализации ионы OH– станут накапливаться в растворе, резко увеличивая его электропроводность. По результатам измерений строят график зависимости электропроводности от объема прибавленного раствора щелочи (рис. 92).
|
|
Абсцисса точки пересечения двух прямых соответствует конечной точке титрования, т.е. точке эквивалентности.
Рис. 92. Кривая кондуктометрического титрования сильной кислоты сильным основанием, (1/Rx – электропроводность раствора)
Методы анализа, основанные на измерении электропроводности, широко применяются для технологического контроля во многих производствах, определения влажности различных объектов, содержания солей в воде, в ряде биологических жидкостей или в почве. По электропроводности растворов можно количественно определять растворимость труднорастворимых соединений, изоэлектрическую точку аминокислот, пептидов и белков.