Питома та еквівалентна електропровідність розчинів
Кондуктометрія
Електропровідність розчинів електролітів зумовлена рухом іонів під дією електричного поля. Перенесення електрики в розчинах електролітів відбувається за допомогою іонів. Як і всі провідники, розчини електролітів відзначаються певним опором. Величину, обернену до цього опору, називають електропровідністю:
(1)
де R – опір розчину, Ом; W – електропровідність розчину, виражена в обернених омах, Ом-1.
Опір розчину електроліту прямопропорційний відстані l (см) між поміщеними в нього електродами і обернено пропорційний їхній площі S (cм2).
(2)
Коефіцієнт пропорційності r (Ом´см) називають питомим опором. Якщо l = 1см, а S = 1см2, то r = R.
Отже, одиниця питомого опору дорівнює опору стовпчика рідини довжиною в 1см з поперечним перерізом 1см2, тобто 1см3 розчину.
Питома електропровідність (χ) – це величина, обернена до питомого опору:
, (Ом-1´см-1)
(3)
Отже, питома електропровідність відповідає електропровідності 1см3 розчину, який знаходиться між електродами з площею поверхні 1см2 на відстані 1см один від одного.
У багатьох випадках електропровідність розчинів електролітів вигідно представляти відносно кількості грам-еквівалентів розчиненої речовини. Отож ввели поняття еквівалентної електропровідності. Еквівалентна електропровідність (l) дорівнює електропровідності певного об’єму розчину, поміщеного між двома паралельними електродами на відстані 1см, який містить один грам-еквівалент розчиненої речовини.
Еквівалентна і питома електропровідності пов’язані між собою залежністю, виходячи з таких міркувань. Якщо концентрація електроліту (С) представлена в грам-еквівалентах на літр (нормальна), то в 1см3(1мл) розчину міститься С/1000 грам-еквівалентів. Об’єм (V) в кубічних сантиметрах (мілілітрах), який містить 1г-еквівалент розчиненої речовини, називається розведенням. Цей об’єм дорівнює 1000/С. Еквівалентну електропровідність можна виразити через питому електропровідність і розведення (Ом-1 ´ см2/г-екв):