Определение электропроводности лизина (стр. 2 из 2)
 |
Основой установки для определения электропроводности раствора электролита служит мост Уитстона, образованный контуром из четырех сопротивлений. На одну из диагональ моста подается питание от генератора синусоидального напряжения, а на другой диагонали регистрируется сигнал так называемым индикатором нуля, в качестве которого обычно применят осциллограф.
Электроды в сосуде изготовлены из платины. Для того чтобы понизить поляризационное сопротивление, их платинируют. Этим резко повышают площадь поверхности электродов, снижая тем самым плотность протекающего тока. Сопротивление сосуда зависит не только от удельной проводимости раствора, площади электродов и расстояния между ними, но и от взаимного расположения и объема раствора в сосуде, так как в переносе электричества участвует значительно больший объем раствора, чем тот, который непосредственно заключен между электродами. Поэтому расстояние и ориентация электродов, а также объем раствора должны быть строго постоянными.
Методика измерения электрической проводимости электролита
Последовательным разбавлением готовили 5 растворов лизина в воде с различными концентрациями: 0,05; 0,025; 0,01; 0,005 и 0,001М. Затем наливали раствор в сосуд и подбирали сопротивление таким образом, чтобы синусоида на осциллографе превратилась в прямую линию. В каждом опыте находили постоянную сосуда, которую использовали для вычисления удельных проводимостей:
где k-постоянная сосуда, см-1; R-сопротивление, Ом; - удельная электропроводность раствора KCl при данной температуре (из таблицы). Затем измеряли Rх каждого раствора аминокислоты и вычисляли удельные проводимости. При этом делали поправку на собственную проводимость воды:
Используя полученные значения удельных проводимостей, находили эквивалентные проводимости:
Результаты эксперимента
Опыт проводили 3 раза, и были получены следующие результаты:
Опыт 1
| № п/п | Концентрация Сэк, моль/л | *10-3 Ом-1*см-1 | Λс, Ом-1*см2*моль-1 |  , Ом-1*см2*моль-1 | f |
| 1 | 0.050 | 3.783 | 75.66 | 87.20 | 0.868 |
| 2 | 0.025 | 2.026 | 81.04 | 0.929 | |
| 3 | 0.010 | 0.834 | 82.40 | 0.945 | |
| 4 | 0.005 | 0.422 | 84.40 | 0.968 | |
| 5 | 0.001 | 0.085 | 85.00 | 0.975 |
 |
K=0,834; t=22°С
График зависимости эквивалентной электропроводности
от концентрации в координатах Λс -
Опыт 2
| № п/п | Концентрация Сэк, моль/л | *10-3 Ом-1*см-1 | Λс, Ом-1*см2*моль-1 | , Ом-1*см2*моль-1 | f |
| 1 | 0.05 | 3.637 | 72,74 | 96.00 | 0.758 |
| 2 | 0.025 | 1,935 | 77,40 | 0.806 | |
| 3 | 0.01 | 0.875 | 87,50 | 0.911 | |
| 4 | 0.005 | 0.452 | 90,40 | 0.942 | |
| 5 | 0.001 | 0.091 | 91,00 | 0.948 |
K=0,875; t=20°С
 |
График зависимости эквивалентной электропроводности
от концентрации в координатах Λс -
Опыт 3
| № п/п | Концентрация Сэк, моль/л | *10-3 Ом-1*см-1 | Λс, Ом-1*см2*моль-1 | , Ом-1*см2*моль-1 | f |
| 1 | 0.05 | 3.120 | 62,40 | 74.6 | 0.836 |
| 2 | 0.025 | 1,676 | 67,04 | 0.899 | |
| 3 | 0.01 | 0.721 | 72,10 | 0.966 | |
| 4 | 0.005 | 0.359 | 71,80 | 0.962 | |
| 5 | 0.001 | 0.071 | 71,00 | 0.952 |
K=0,876; t=13°С
 |
График зависимости эквивалентной электропроводности
от концентрации в координатах Λс -
Обработка результатов
Для малых выборок использовали распределение Стьюдента, которое связывает между собой ширину доверительного интервала, соответствующую ему вероятность и объем выборочной совокупности.
Для выборки в n результатов рассчитывали среднее
и дисперсию, характеризующую рассеяние результатов относительно среднего
Для характеристики рассеяния результатов в выборочной совокупности использовали также стандартное отклонение
и относительное стандартное отклонение значений
Величину доверительного интервала измеряемой величины для заданной доверительной вероятности рассчитывали, пользуясь выражением
где tpf – коэффициент Стьюдента при заданной вероятности; f=n-1; S – стандартное отклонение измеряемой величины, рассчитанное для выборочной совокупности из n данных. Доверительную вероятность принимали равной 0,95.
Выводы
Исходя из полученных данных, можно сделать вывод, что эквивалентная электропроводность лизина с увеличением концентрации уменьшается (это показано на графиках). Также с уменьшением температуры происходит и уменьшение эквивалентной электропроводности.
Литература
1. Антропов Л.И. Теоретическая электрохимия: Учеб. Для хим.- технолог. Спец. Вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. Шк., 1984. - 519 с.
2. Физическая химия. В 2 кн. Кн. 2. Электрохимия. Химическая кинетика и катализ: Учеб. Для вузов/К.С.Краснов, Н.К.Воробьев, И.Н.Годнев и др.; Под ред. К.С.Краснова – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. Шк., 1995. –319 с.
3. Курс физической химии. Под ред. Герасимова Я.И.