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界面移動(dòng)法測(cè)氫離子遷移數(shù)實(shí)驗(yàn)原理
當(dāng)電流通過電解質(zhì)溶液時(shí),兩極將發(fā)生電化學(xué)變化,溶液中陽離子和陰離子分別向陰極與陽極遷移。假如兩種離子傳遞的電量分別為q+和q-,則通過的總電量為Q=q++q-實(shí)驗(yàn)原理每種離子傳遞的電量與總電量之比,稱為離子遷移數(shù)t-+t+=1假定存在一界面(aa’),在該界面以下沒有H+存在,而被其它的正離子(如Cd2+)所取代,則這界面將隨著H+往上遷移而移動(dòng)。在正常條件下,H+向上移動(dòng)的平均速度等于界面移動(dòng)的平均速度。在通電時(shí)間內(nèi),界面掃過的體積為V,H+運(yùn)輸電荷的數(shù)量為該體積中H+所帶的電荷總量,即q(H+)=Vc(H+)F實(shí)驗(yàn)原理欲使界面保持清晰,必須使界面上下電解質(zhì)不相混合,選擇CdCl2溶液能滿足這一要求。Ag(或Pt或AgCl/Ag)電極、HCl溶液、遷移管、恒溫水浴、橡皮管、Cd電極、穩(wěn)流電源、毫安表實(shí)驗(yàn)原理界面遷移法實(shí)驗(yàn)步驟取少量的標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液清洗刻度管2~3次。再取適量已加入甲基紫指示劑的標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液加入遷移管中。裝滿后,插入Ag電極按圖接好電路,經(jīng)檢查后接通電源。調(diào)節(jié)電阻使毫安表穩(wěn)定在2.00mA。實(shí)驗(yàn)步驟通電一段時(shí)間后,待出現(xiàn)明顯界面時(shí),記下遷移管中界面刻度,開始記時(shí)。記錄界面移動(dòng)一定距離(如體積改變0.01mL)的時(shí)間
。此后,每隔一定距離記下相應(yīng)的時(shí)間,直到體積改變?yōu)?.1mL,停止記時(shí)。實(shí)驗(yàn)完畢,切斷電源,放出遷移管中的溶液,用蒸餾水沖洗干凈,然后在遷移管中充滿蒸餾水。數(shù)據(jù)記錄和處理記錄室溫及所用HCl溶液的濃度列表記錄界面掃過的體積V及對(duì)應(yīng)的時(shí)間以時(shí)間為橫坐標(biāo),體積為縱坐標(biāo),作圖由直線的斜率計(jì)算出t(H+)思考題實(shí)驗(yàn)步驟3時(shí),若停止通電,
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