2b. Konduktometrie
2b. Konduktometrie |
|
| ZÁKLADNÍ POJMY | ||
Konduktometrie je elektroanalytická metoda založená
na měření vodivosti elektrolytů ve vodě či jiném
rozpouštědle. Jednotkou vodivosti je Siemens [S].
Hodnota vodivosti závisí na množství iontů v roztoku
obsažených a na jejich pohyblivosti. Vodivost měříme kontuktometrem
vybaveným sondou se 2 platinovými elektrodami (povrch 1
cm2, vzdálenost 1 cm). Důležitým parametrem konduktivity
je kapacita sondy C.
C - kapacita sondy [S.cm-1] γ - vodivost G - vodivost naměřená konduktometrem |
||
| VÝZNAM KONDUKTOMETRIE | ||
Konduktometrie se používá ke zjišťování koncentrací chemických agens v roztocích. V praxi se používá ke zjišťování bodů ekvivalence při titracích a ke zjišťování čistoty vody či jiných roztoků. | ||
| CÍL ÚLOHY: Naučit se pracovat s konduktometrem a použít jej ke stanovení čistoty vody a zjištění bodu ekvivalence při titraci, s následným výpočtem koncentrace NaOH v roztoku. |
| PRÁCE S KONDUKTOMETREM | ||||||||||||||||||
| Pracujeme s konduktometrem GLF 100. Přístroj zapneme tlačítkem on/off a počkáme dokud se na displeji neobjeví hodnota "0". Pak lze začít měření. Důležité je, abychom sledovali jednotky, ve kterých přístroj momentálně měří (mS nebo μS) - jednotku ukazuje trojúhelníček na pravé straně displeje. Mezi měřením různých roztoků opláchneme sondu v deionizované vodě a z vnějšku osušíme buničitou vatou. Přístroj vypneme dlouhým stiskem tlačítka on/off. Pokud tak neučiníme, vypne se po určité době sám. | ||||||||||||||||||
| ZJIŠTĚNÍ KAPACITY SONDY KONDUKTOMETRU | ||||||||||||||||||
|
Metoda postupu: Měření vodivosti 0,1 M KCl: Konduktometrem změříme vodivost G roztoku 0,1 M KCl a vyjádříme v S. Z následující tabulky určíme hodnotu γ podle teploty roztoku (použijeme teplotu laboratoře). K výpočtu kapacity sondy použijeme vzorec (1). Měrná vodivost γ standardních roztoků 0,1 M KCl
| ||||||||||||||||||
| STANOVENÍ ČISTOTY VODY | ||||||||||||||||||
| Metoda: Měření vodivosti vody Princip: Vodivost vody stoupá s obsahem rozpuštěných solí. Změřením vodivosti je možno určit její čistotu, kterou vyjádříme obsahem elektrolytů v mg.l-1. Postup: Změříme vodivost G vody ultračisté, deionizované a vodovodní. Výsledky vyjádříme v S. Zjištěné hodnoty vynásobíme kapacitou sondy C (viz. předchozí odstavec). Získáme tak hodnotu γ, kterou vynásobíme koeficientem vodivosti vody (7,5.105) a získáme koncentrací solí v mg.l-1. Poznámka: Měření jednotlivých vzorků vod provádíme pouze 1krát, po ustálení hodnoty konduktometru. |
||||||||||||||||||
| KONDUKTOMETRICKÁ NEUTRALIZAČNÍ TITRACE | ||||||||||||||||||
| Princip: Při reakci OH- + H+==>
H2O (např. při titraci silné zásady NaOH silnou
kyselinou HCl) ubývá až do ekvivalentního bodu pohyblivých
a tedy i vodivých iontů OH- a po dosažení ekvivalentního
bodu přibývá pohyblivých a vodivých iontů H+.
Výsledkem je silné klesání hodnot vodivosti
do ekvivalentního bodu a po něm strmé stoupání
vodivosti. Postup: Do kádinky napipetujeme 10 ml roztoku 0,1 M NaOH a doplníme deionizovanou vodou po třetí rysku na kádince. Vložíme magnetické míchadlo a kádinku položíme na magnetickou míchačku, kterou spustíme. Přepouštěcím kohoutem mikrobyrety přepustíme roztok 1 M HCl do titrační trubice a titrujeme po 0,1 ml. Po přidání HCl počkáme několik vteřin, než se ustálí hodnota vodivosti a pak teprve odečteme. Titrujeme, dokud se hodnota vodivosti (G [mS]) nevrátí na úroveň hodnoty výchozí. Zpracování výsledků: Ze získaných hodnot sestavíme tabulku a sestrojíme graf závislosti vodivosti G (osa y) na ml HCl (osa x). Prodloužením obou větví křivky a promítnutím jejich průsečíku na osu spotřeby (osa x), zjistíme polohu ekvivaletního bodu, který použijeme pro výpočet koncentrace NaOH.  Ze zjištěného množství přidaného titračního činidla (HCl) vypočítáme koncentraci roztoku NaOH z následujícího vztahu: cNaOH . VNaOH = cHCl . VHCl c - koncentrace v MV - objem v ml Získáme tak koncentraci NaOH [M], kterou převedeme na mg.l-1. |
||||||||||||||||||
| SEZNÁMENÍ S ALTERNATIVNÍMI JEDNOTKAMI PRO MĚŘENÍ VELMI NÍZKÝCH KONCENTRACÍ | ||||||||||||||||||||||||
|
Tabulka jednotek
Alternativní jednotky ppm, ppb a ppt se používají zejména ve Velké
Británii a USA.
Pozor nesplést: Hodnoty pojmů billion a trillion v USA a některých dalších zemích jsou odlišné od hodnot českých či evropských! Význam hodnot je zřejmý z názvu. Např. ppm = počet částic na milion částic, tj. např. počet gramů na milion gramů ==> počet gramů na 1000kg ==> počet gramů na 1 tunu. |
||||||||||||||||||||||||
| ÚKOL: SROVNAT HODNOTY MĚŘENÍ KONCENTRACE SOLÍ V procentech A V ppt | ||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||
| PŘÍSTROJE PRO MĚŘENÍ VELMI NÍZKÝCH KONCENTRACÍ | ||||||||||||||||||||||||
|
 |
 |
 |
