电桥法电导的测定及其应用3
电桥法电导的测定及其应用
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一、实验目的
1、掌握电桥法测量电导的原理和方法。
2、测定电解质溶液的电导率，并计算弱电解质的电离常数。
3、了解电解质溶液的电导、电导率和摩尔电导率的概念。
二、实验原理
1、电阻R可表示为：R=ρ·l / A = K cell / k （1）
式中：k为电导率；两电极间的距离为l；电极面积为A；
K cell= l/A为电导池常数，单位为m-1。
本实验采用已知电导率值的KCl溶液先求出K cell，然后把待测溶液放入电导率仪测定其电阻R，根据（1）式求出电导率k。
摩尔电导率与电导率的关系为：Λm=k/c （2）式中：c为该溶液的浓度，单位为mol·m-3。
2、Λm总是随溶液浓度降低而增大的，对于强电解质稀溶液，
Λm =Λ∞m-Ac1/2（3）式中：Λ∞m是溶液在无限稀释时的极限摩尔电导率；A为常数，故将Λm 对c1/2做图得到的直线外推至c=0处，可求得Λ∞m。
3、对于弱电解质溶液，Λ∞m=v+Λ∞m，++v-Λ∞m，（4）
式中：Λ∞m，+、Λ∞m，-分别表示正负离子的无限稀释摩尔电导率。
在弱电解质的稀薄溶液中，解离度与摩尔电导率的关系为：
α=Λm /Λ∞m
（5）
对于HAc，Ka=α2c/（1-α）（6）HAc的Λ∞m可通过下式求得：
Λ∞m（HAc）=Λ∞m(H+)+Λ∞m(Ac-)
=Λ∞m(HCl)+Λ∞m(NaAc)+Λ∞m(NaCl)
把（4）代入（1）得：1/Λm=1/Λ∞m + cΛm/ [K c(Λ∞m)2]
然后，以1/Λm对cΛm作图，其直线的斜率为1/ [K c(Λ∞m)2]，如果知道(Λ∞m)2值，就可算出K c。
本实验用交流电桥法测量溶液的电阻，其线路如图1所示，R1、R2和R3是三个交流电阻和电阻箱，Rx为待测溶液的电阻，D为示波器，作为示零仪
并联的一个可变电容，用于平衡电导电极的电容，以使器，与交流电阻箱R
1
交流电桥四个臂上获得阻抗平衡。测定时调节R1、R2和R3使示波器示零（或耳机消声），此时R2/R3=R1/Rx，如果首先把两个电阻R2和R3调为相等，再调节R1、R2和R3使示波器示零，则R1/Rx=1或R1=Rx，Rx的倒数即为所测溶液的电导。
图1交流电桥线路图
三、实验仪器与试剂
1、仪器：电桥装置（HZ2790型LCR数字电桥、ZH-2B玻璃恒温水浴）
电导电极1支移液管（10ml，刻度）2支
恒温槽1套移液管（5ml，刻度）2支
容量瓶（50ml）5只试管（2.2cm*15cm）2支
移液管（25ml，胖肚）2支洗瓶洗耳球
2、药品：KCl（化学纯）KCl 0.01 M溶液
HAc（化学纯）HAc 0.1000 M溶液
NaCl（化学纯）NaCl 0.0100 M溶液电导水
四、实验步骤
1、调节恒温槽温度在250℃，用容量瓶将0.1000M HAc溶液加蒸馏水稀释成
0.0500M、0.0200M、0.0100M、0.0050M和0.0020M五种HAc溶液，同样把0.0100M NaCl溶液稀释至0.0050M、0.0020M、0.0010M和0.0005M,0.0002M 2、倾去电导池中的电导水，用少量的0.01M KCl溶液润洗3次后，装入0.01M KCl溶液，使液面至少超过电极1～2cm，置于恒温槽中恒温5～10min。
3、倒去KCl溶液，洗净电导池，用电导水洗涤后再用少量0.0005M NaCl荡洗3次，最后注入0.0005M NaCl溶液测定其电导。同法依次测定0.0010M、0.0020M、0.0050M、和0.1000M NaCl溶液的电导。
4、倒去NaCl溶液，洗净电导池，用电导水洗涤后再用少量0.0005M HAc 荡洗3次，最后注入0.0005M HAc溶液测定其电导。同法依次测定0.0010M、0.0020M、0.0050M、和0.1000M HAc溶液的电导。
5、实验完毕后仪器复零，将电极浸在电导水中。
五、数据记录及处理
1、数据记录
已知：实验温度T=25℃，
0.0100M KCl溶液的电导率为0.1413Ω-1·m-1；
0.0100M KCl溶液的电阻为393.9Ω；
故KCl溶液的电导池常数为K cell=kR=0.1413Ω·m-1*393.9Ω=0.5566 cm-1；
电导水的电导率为κ水=K cell/R =0.5566 cm-1/2.994kΩ=0.01859Ω－1·m－1
2、数据处理
续表
3、以NaCl溶液的摩尔电导率Λm对√c作图
由图可知，c =0时，截距为0.007，即Λm∞(NaCl)=0.007Ω－1·m2·mol－1已知25℃时，Λm∞(HCl) =0.04255，Λm∞(NaAc) =0.00917Ω－1·m2·mol－1，则Λm∞(HAc) =Λm∞(HCl)＋Λm∞(NaAc)－Λm∞(NaCl)
= ( 0.04255＋0.00917－0.007) Ω－1·m2·mol－1=0.04472Ω－1·m2·mol－1 4、对于HAc溶液以1/Λm对cΛm作图：
由图可知，直线斜率为16427，即1/[ K c (Λm∞)2]=16427，因为Λm∞(HAc)=
0.04472Ω－1·m2·mol－1，所以K c =0.03
六、注意事项
1、配制溶液需用电导水（电导率小于1us/cm）。处理方法是，向蒸馏水中加入少量高锰酸钾，用硬质玻璃烧瓶进行蒸馏。
2、温度对电导有较大影响，所以测电导率时须在恒温槽中恒温后方可测定。
3、铂黑电极上的溶液不能擦，用滤纸吸，以免破坏电极表面积。电极不用时，应保存在蒸馏水中不可使之干燥，防止电极干燥老化。
4、测水及溶液电导前，电极要反复冲洗干净，特别是测水前。
七、思考题
1、为什么电桥的交流电源常选择在1000Hz，频率更高或更低对电导的测定会有什么利弊？
答：我们所用耳机（或示波器）一般在1000Hz/s左右有较好的信号,另外更高1000Hz/s时仪容易出现问题（如烧坏等），更低时溶液发生极化。
2、为什么测定电池常数，如何测定？
答：测定电导所用电极（铂黑电极）的两个电极的距离一般稳定不会变，但是电极面积随着时间通过杂志物的沉积变小，因此用厂家所测的电池常数再不能用，应该每次使用前测定出来。测定方法是：用一定浓度的化学性质稳定的化合物（如KCl等）测定电阻以后，用该物质的比电导（电导率）来可以计算电池常数。
电阻应变计在电桥中的接线方法
测量电桥的特性及应用 一、测量电桥的基本特性和温度补偿 在结构强度的实验分析中，构件表面的应变测量主要是使用应变电测法，即将电阻应变计粘贴在构件表面，并正确地接入测量电路，从而得到构件表面的应变。应变电测法的基本测量电路是电桥。测量电桥是由应变计作为桥臂，作用是将应变计的电阻变化转化为电压或电流信号。在测量时，将应变计粘贴在各种被测试件上，组成电桥，并利用电桥的特性提高读数应变的数值，或从复杂的受力构件中测出某一内力分量(如轴力、弯矩等)。 1. 测量电桥的基本特性 设电桥的四个桥臂接上应变计,电阻分别为1234R R R R R ====(见图一)，如果桥臂电阻改变1234R R R R ????、、、,则输出电压为： 0312412344i u R R R R u R R R R ?? ????= --+ ??? (1) 式中：0u 为电桥的桥压，i u 为电桥的输出电压。若四个桥臂上的应变计的灵敏系数均为K ，即 i i R K R ε?=，则输出电压： ()012344 i u u K εεεε=--+ (2) 式中：1234εεεε、、、分别为应变计1234R R R R 、、、所感受的应变值。 应变仪的输出应变为：123404i d u u K εεεεε= =--+ (3) 由式(3)可见，电桥有下列特性： (1) 两相邻桥臂上应变计的应变相减。即应变同号时，输出应变为两邻桥臂应变之 图一 电桥
差；异号时为两相邻桥臂应变之和。 (2) 两相对桥臂上应变计的应变相加。即应变同号时，输出应变为两相对桥臂应变之和；异号时为两相对桥臂应变之差。 应变仪的输出应变实际上就是读数应变，所以合理地、巧妙地利用电桥特性，可以增大读数应变，并且可测出复杂受力杆件中的内力分量。 2. 温度的影响与补偿 在测量时，被测构件和所粘贴的应变计的工作环境是具有一定温度的。当温度发生变化时，应变计将产生热输出t ε。显然，热输出t ε不包含结构因受载而产生的应变，即使结构处在不承载且无约束状态,t ε仍然存在。因此，当结构承受载荷时，这个应变就会与由载荷作用而产生的应变叠加在一起的输出，使测量到的输出应变中包含了因环境温度变化而引起的应变t ε，因而必然对测量结果产生影响。温度引起的应变t ε的大小可以与构件的实际应变相当，例如，当采用镍铬丝的电阻应变计粘贴在钢构件上进行应变测量时，如果温度升高 1℃，t ε即可达 70με 。因此，在应变计电测中，必须消除应变t ε，以排除温度的影响， 这是一个十分重要的问题。测量应变计既传递被测构件的机械应变，又传递环境温度变化引起的应变。根据式（3），如果将两个应变计接入电桥的相邻桥臂，或将四个应变计分别接入电桥的四个桥臂，只要每一个应变计的t ε相等，即要求应变计相同，被测构件材料相同，所处温度场相同，则电桥输出中就消除了t ε的影响。这就是桥路补偿法，或称为温度补偿片法。桥路补偿法可分为两种，下面作简单介绍。 补偿块补偿法 此方法是准备一个其材料与被测构件相同，但不受外力的补偿块，并将它置于构件被测点附近，使补偿片与工作片处于同一温度场中，如图二所示。 在构件被测点处粘贴电阻应变计1R ，称工作应变计（简称工作片），接入电桥的 AB 桥臂，另外在补偿块上粘贴一个与工作应变计规格相同的电阻应变计2R 称温度补偿应变计 （简 图二
电导的测定及其应用实验报告
电导的测定及其应用 以C 对 作图，其直线的斜率为 心，如知道值，就可算出K 0 三、实验仪器、试剂 仪器：梅特勒326电导率仪1台，电导电极1台，量杯（50ml ）2只，移液管（25ml ）3只，洗 瓶1只，洗耳球1只 试剂：10.00 （mol ? m -3） KCl 溶液，100.0 （mol ? m -3） HAc 溶液，电导水 四、实验步骤 、实验目的 1、测量KCI 水溶液的电导率，求算它的无限稀释摩尔电导率。 2、用电导法测量醋酸在水溶液中的解离平衡常数。 3、掌握恒温水槽及电导率仪的使用方法。 二、实验原理 1、电导G 可表示为: 式中，k 为电导率，电极间距离为 I ，电极面积为 A , l/A 为电导池常数 Kcell ，单位为m -1 。 本实验是用一种已知电导率值的溶液先求出 Kcell ，然后把欲测溶液放入该电导池测出其电导值 G ,根据（1）式求出电导率 k 。 A ~ 摩尔电导率与电导率的关系： 1 式中C 为该溶液的浓度，单位为 mol ? m -3 2、 总是随着溶液的浓度降低而增大的。 对强电解质稀溶液， " 1；， K " 式中 是溶液在无限稀释时的极限摩尔电导率。 至C=0处，可求得 。 A 为常数, 故将，对，c 作图得到的直线外推 4 CX> i I i OT 3、对弱电解质溶液， " ■ ■ 式中 、分别表示正、负离子的无限稀释摩尔电导率。 在弱电解质的稀薄溶液中，解离度与摩尔电导率的关系为: 对于 HAc , 1 （6） HAc 的可通过下式求得： - ' CA= 把⑷代入（1） 得： UA 八（A ；『仏亠心 或
电导的测定及其应用实验报告.doc
电导的测定及其应用 一、实验目的 1、测量KCl水溶液的电导率，求算它的无限稀释摩尔电导率。 2、用电导法测量醋酸在水溶液中的解离平衡常数。 3、掌握恒温水槽及电导率仪的使用方法。 二、实验原理 1、电导G可表示为：(1) 式中，k为电导率，电极间距离为l，电极面积为A，l/A为电导池常数Kcell，单位为m-1。 本实验是用一种已知电导率值的溶液先求出Kcell，然后把欲测溶液放入该电导池测出其电导值G，根据（1）式求出电导率k。 摩尔电导率与电导率的关系：(2) 式中C为该溶液的浓度，单位为mol·m-3。 2、总是随着溶液的浓度降低而增大的。 对强电解质稀溶液，(3) 式中是溶液在无限稀释时的极限摩尔电导率。A为常数，故将对c作图得到的直线外推至C=0处，可求得。 3、对弱电解质溶液，(4) 式中、分别表示正、负离子的无限稀释摩尔电导率。 在弱电解质的稀薄溶液中，解离度与摩尔电导率的关系为：(5) 对于HAc，(6) HAc的可通过下式求得： 把(4)代入(1)得：或 以C对作图，其直线的斜率为，如知道值，就可算出K o 三、实验仪器、试剂 仪器：梅特勒326电导率仪1台，电导电极1台，量杯（50ml）2只，移液管（25ml）3只，洗瓶1只，洗耳球1只 试剂：10.00（mol·m-3）KCl溶液，100.0（mol·m-3）HAc溶液，电导水 四、实验步骤
1、打开电导率仪开关，预热5min。 2、KCl溶液电导率测定： ⑴用移液管准确移取10.00（mol·m-3）KCl溶液25.00 ml于洁净、干燥的量杯中，测定其电导率3次，取平均值。 ⑵再用移液管准确移取25.00 ml电导水，置于上述量杯中；搅拌均匀后，测定其电导率3次，取平均值。 ⑶用移液管准确移出25.00 ml上述量杯中的溶液，弃去；再准确移入25.00 ml电导水，只于上述量杯中；搅拌均匀后，测定其电导率3次，取平均值。 ⑷重复⑶的步骤2次。 ⑸倾去电导池中的KCl溶液，用电导水洗净量杯和电极，量杯放回烘箱，电极用滤纸吸干 3、HAc溶液和电导水的电导率测定： ⑴用移液管准确移入100.0（mol·m-3）HAc溶液25.00 ml，置于洁净、干燥的量杯中，测定其电导率3次，取平均值。 ⑵再用移液管移入25.00 ml已恒温的电导水，置于量杯中，搅拌均匀后，测定其电导率3次，取平均值。 ⑶用移液管准确移出25.00 ml上述量杯中的溶液，弃去；再移入25.00 ml电导水，搅拌均匀，测定其电导率3次，取平均值。 ⑷再用移液管准确移入25.00 ml电导水，置于量杯中，搅拌均匀，测定其电导率3次，取平均值。 ⑸倾去电导池中的HAc溶液，用电导水洗净量杯和电极；然后注入电导水，测定电导水的电导率3次，取平均值。 ⑹倾去电导池中的电导水，量杯放回烘箱，电极用滤纸吸干，关闭电源。 五、数据记录与处理 1、大气压：102.08kPa 室温：17.5℃实验温度：25℃ 已知：25℃时10.00（mol·m-3）KCl溶液k=0.1413S·m-1；25℃时无限稀释的HAc水溶液的摩尔电导率=3.907*10-2（S·m2·m-1） ⑴测定KCl溶液的电导率： ⑵测定HAc溶液的电导率： 电导水的电导率k(H2O)/ (S·m-1)：7 *10-4S·m-1
利用电桥法测量电容
利用电桥法测量电容 与在水箱里储水的方式完全一样,电荷也可以被储存在一个被称为电容的装置里。在实际应用中,会出于不同的原因而利用电容器产生短而强的电流脉冲。尽管实际中应用的电容器有各种存在形式,但有一点是相同的,即它们都是由2块导电板或被绝缘体隔开的2块板子构成的。如果这2块板子之间有电势差,那么它们会带上等量异号的电荷,携带的电荷量与电压成正比。这是电容器的典型特征,这个恒定不变的比值即是电容器的电容。本实验的目的是探究电桥法测量电容并验证串、并联电容器的电容计算公式。 1 实验原理 电容器主要是由2块金属板构成的,它们用被称为电介质的一种绝缘材料隔开。这样的结构安排之所以能够储存电荷,是因为如果将电压源与2块板子相连,那么正电荷就会从一块板子流向另一块,同时使那块板子带上负电荷,此过程直到电介质内的磁场足够强以致阻止电流的进一步流动时为止。这时,一定量的电荷(一端为正,另一端为负)被分别储存在2块板子上,电势差等于它们之间的电源电压。电荷与电势差的比值是一个常数,称为电容器的电容,因此,C=Q/V。公式中,C表示电容,单位是法拉;Q 表示电荷,单位是库伦;V表示电势差,单位是伏特。值得注意的是:电容的单位实际上是库伦的平方/牛顿米,但它还是被称为法
拉,一方面是为了纪念迈克尔法拉第,另一方面是为了简洁方便。因为法拉这个单位太大,在现实中应用得很少,所以常常会用到微法拉(1法拉的百万分之一),也会经常用到皮法拉(亦称微微法拉,10-12F)。 当把电容器连接到交流电路中时,交替地充电和放电使电容器看起来像是通上交流电。交流电压和通过的电流之间的线性关系很像欧姆定律中电阻的特性。电压和电流之间的比值Xc被称作电容器的容抗。所以,可以用类似测电阻的方法来测容抗。然而,容抗是与电容有关的,即:Xc=1/(2×π×f×C)。公式中,Xc 表示电容的容抗值,单位是欧姆;C是电容值,单位是前面提到的法拉;f是交流电的频率,单位是转/秒(或赫兹)。所以容抗不同于阻抗,它取决于频率,当频率接近于0时,容抗趋向无穷大。这表明一个事实,即在直流电路中(f=0),电容器实际上是开路的。但是对于特定频率的交流电,电容器在许多方面就像电阻器。因此可以采用类似于惠斯登电桥电路(见图1a)的方法进行电容的测量。所不同的只是用电容器替代桥臂一侧的电阻器,用交流电源(本实验采用信号发生器)替代电池,用一个合适的交流电检测器(该实验使用耳机)替代检流计(图1b)。与惠斯登桥式电路比较,若用C1和C2替代R1和R2,那么用容抗 Xc1=1/(2×π×f×C1),Xc2=1/(2×π×f×C2)分别替代惠斯登桥式电路中对应的电阻,其等式变为 (2×π×f×C2)/(2×π×f×C1)=C2/C1=R3/R4。
-实验_电导法测定乙酸电离平衡常数
实验六 电导法测定乙酸电离平衡常数 报告人： 同组人： 实验时间2010年06月12日 一．实验目的： 1．掌握电导、电导率、摩尔电导率的概念以及它们之间的相互关系。 3．掌握电导法测定弱电解质电离平衡常数的原理。 二．实验原理： 1．电离平衡常数K c 的测定原理 在弱电解质溶液中，只有已经电离的部分才能承担传递电量的任务。在无限稀释的溶液中可以认为弱电解质已全部电离，此时溶液的摩尔电导率为∞∧m ，可以用离子的极限摩尔电导率相加而得。而一定浓度下电解质的摩尔电导率∧m 与无限稀释的溶液的摩尔电导率∞∧m 是有区别的，这由两个因素造成，一是电解质的不完全离解，二是离子间存在相互作用力。二者之间有如下近似关系： ∞∧ ∧= m m α （1） 式中为弱电解质的电离度。 对AB 型弱电解质，如乙酸（即醋酸），在溶液中电离达到平衡时，其电离平衡常数K c 与浓度c 和电离度α的关系推导如下： CH 3COOH →CH 3COO － + H ＋ 起始浓度 c 0 0 平衡浓度 c (1－α) c α c α 则 a ca K c -=12 （2） 以式（1）代入上式得：) (Λm m 2ΛΛΛc K m m c -=∞∞ （3） 因此，只要知道∧m ∞ 和∧m 就可以算得该浓度下醋酸的电离常数K c 。 将式（2）整理后还可得： （4） 由上式可知，m m 1/Λm 作图可得一条直线，由 直线斜率可测出在一定浓度范围内c K 的平均值。 2．摩尔电导率∧m 的测定原理 电导是电阻的倒数，用G 表示，单位S （西门子）。电导率则为电阻率的倒数，用k 表 示，单位为G·m -1 。 摩尔电导率的定义为：含有一摩尔电解质的溶液，全部置于相距为1m 的两个电极之间，这时所具有的电导称为摩尔电导率。摩尔电导率与电导率之间有如下的关系。 ∧m = κ/c （5） 式中c 为溶液中物质的量浓度，单位为mol·m -3 。 在电导池中，电导的大小与两极之间的距离l 成反比，与电极的面积A 成正比。 G = κA/ l （6） 由（6）式可得 κ=K cell G （7）
实验九电导法测定弱电解质的解离平衡常数
实验十一 电导率的测定及应用 一 实验目的 1. 测定KCl 水溶液的电导率,求算它的无限稀释摩尔电导率； 2. 用电导法测定醋酸在水溶液中的解离平衡常数； 3. 掌握DDS 一11A 型电导率仪的测量原理和使用方法； 二 实验原理 1. 电解质溶液的导电能力通常用电导G 来表示，它的单位是西门子(Siemens)，用符号S (西)表示。若将某.电解质溶液放入两平行电极之间，设电极间距为l ，电极面积为A ，则电导可表示为： G =к l A (11一1) (11一1)式中，к为该电解质溶液的电导率，单位为S ·m -1，它的数值与温度、溶液组成及电解质种类有关；l/A 称为电导池常数；它的单位为m -1。 在讨论电解质溶液的导电能力时，常用摩尔电导率Λm 这个物理量，它与电导率к、溶液浓度c 之间的关系如下： Λm =к/c (11一2) 摩尔电导率的单位为S ·m 2·mol -1. 2. Λm 总是随溶液浓度的降低而增大。对强电解质稀溶液而言，其变化规律用科尔劳施(Kohlrausch)经验公式表示： c A m m -Λ=Λ∞ (11一3) (11一3)式中，Λ m ∞ 为无限稀释摩尔电导率。对特定的电解质和溶剂来说，在一定温度下， A 是一个常数。所以将Λ m 对c 作图得到的直线外推，可求得该强电解质溶液无限稀释摩 尔电导率 Λm ∞ 。 3. 对弱电解质，其Λm ∞ 无法利用(11一3)式通过实验直接测定，而是根据离子独立运动定律，应用强电解质无限稀释摩尔电导率计算出弱电解质无限稀释摩尔电导率，也可以从正、负两种离子的无限稀释摩尔电导率加和求得： ∞ --∞++∞Λ+Λ=Λ,,m m m νν (11一4) (11一4)式中,∞+Λ,m ,∞ -Λ,m 分别表示正、负离子的无限稀释摩尔电导率。不同温度下醋酸溶液Λ m ∞ 见表11一1。 表11一1不同温度下醋酸溶液的Λ m ∞
电导测定的基本原理
电导测定的应用 基本原理： 1.弱电解质电离常数的测定 本实验是通过对不同浓度HAc溶液的电导率的测定来确定电离平衡常数 对于HAc，在溶液中电离达到平衡时，电离平衡常数Kc与原始浓度C和电离度α有以下关系： HAc H+ + Ac- t=0 C 0 0 C（1-α） Cα Cα t=t 平衡 K= (Cα)2 =Cα 2 （1） C（1-α） 1-α 当T一定时，K一般为常数，因此，在确定c之后，可通过电解质α的测定求得K。电离度α等于浓度为c时的摩尔电导率Λm与溶液无限稀释时的摩尔电导率之比，即 α=Λm/Λ∞m （2） 将（2）代入（1） K= CΛ2m/ [Λ∞m（Λ∞m-Λm）] （3） 整理得 CΛm = K（Λ∞m）2 （4） Λm- KΛ∞m 以CΛm对1/Λm作图，其直线的斜率为K（Λ∞m）2 ，如知道Λ∞m值（可有文献查得），就可算出K。 文献：25℃时无限稀释的HAc水溶液的摩尔电导率=3.907*10-2（S·m2·m-1） 电解质溶液的导电能力通常用电导G来表示，若将电解质溶液放入两平行电极之间，设电极的面积为A,两电极的间的距离为l,则溶液的电导G为： G = к（A / l） （5） 即к= G * 1 / A = G K cell 来表示，它的式中к为该溶液的电导率，其单位是S.m-1；l/A为电导池常数，以K cell 单位为m-1。 由于电极的l和A不易精确测量，因此在实验中用一种已知电导率的溶液先求出电导池的常数Kcell，然后再把欲测的的溶液放入该电导池中测出其电导值，在根据上式求出其电导率。 在讨论电解质溶液的电导能力时常用摩尔电导率（Λm）这个物理量。摩尔电导率与电导率的关系：
利用电桥法测量电容
利用电桥法测量电容 The latest revision on November 22, 2020
利用电桥法测量电容 与在水箱里储水的方式完全一样,电荷也可以被储存在一个被称为电容的装置里。在实际应用中,会出于不同的原因而利用电容器产生短而强的电流脉冲。尽管实际中应用的电容器有各种存在形式,但有一点是相同的,即它们都是由2块导电板或被绝缘体隔开的2块板子构成的。如果这2块板子之间有电势差,那么它们会带上等量异号的电荷,携带的电荷量与电压成正比。这是电容器的典型特征,这个恒定不变的比值即是电容器的电容。本实验的目的是探究电桥法测量电容并验证串、并联电容器的电容计算公式。 1 实验原理 电容器主要是由2块金属板构成的,它们用被称为电介质的一种绝缘材料隔开。这样的结构安排之所以能够储存电荷,是因为如果将电压源与2块板子相连,那么正电荷就会从一块板子流向另一块,同时使那块板子带上负电荷,此过程直到电介质内的磁场足够强以致阻止电流的进一步流动时为止。这时,一定量的电荷(一端为正,另一端为负)被分别储存在2块板子上,电势差等于它们之间的电源电压。电荷与电势差的比值是一个常数,称为电容器的电容,因此,C=Q/V。公式中,C表示电容,单位是法拉;Q表示电荷,单位是库伦;V表示电势差,单位是伏特。值得注意的是:电容的单位实际上是库伦的平方/牛顿米,但它还是被称
为法拉,一方面是为了纪念迈克尔法拉第,另一方面是为了简洁方便。因为法拉这个单位太大,在现实中应用得很少,所以常常会用到微法拉(1法拉的百万分之一),也会经常用到皮法拉(亦称微微法拉,10-12F)。 当把电容器连接到交流电路中时,交替地充电和放电使电容器看起来像是通上交流电。交流电压和通过的电流之间的线性关系很像欧姆定律中电阻的特性。电压和电流之间的比值Xc被称作电容器的容抗。所以,可以用类似测电阻的方法来测容抗。然而,容抗是与电容有关的,即:Xc=1/(2×π×f×C)。公式中,Xc表示电容的容抗值,单位是欧姆;C是电容值,单位是前面提到的法拉;f是交流电的频率,单位是转/秒(或赫兹)。所以容抗不同于阻抗,它取决于频率,当频率接近于0时,容抗趋向无穷大。这表明一个事实,即在直流电路中(f=0),电容器实际上是开路的。但是对于特定频率的交流电,电容器在许多方面就像电阻器。因此可以采用类似于惠斯登电桥电路(见图1a)的方法进行电容的测量。所不同的只是用电容器替代桥臂一侧的电阻器,用交流电源(本实验采用信号发生器)替代电池,用一个合适的交流电检测器(该实验使用耳机)替代检流计(图1b)。与惠斯登桥式电路比较,若用C1和C2替代R1和R2,那么用容抗 Xc1=1/(2×π×f×C1),Xc2=1/(2×π×f×C2)分别替代惠斯登桥式电路中对应的电阻,其等式变为 (2×π×f×C2)/(2×π×f×C1)=C2/C1=R3/R4。
电导的测定及应用实验报告
实验名称电导的测定及其应用 一、实验目的 1、测量KCl水溶液的电导率,求算它的无限稀释摩尔电导率; 2、用电导法测量醋酸在水溶液中的解离平衡常数; 3、掌握恒温水槽及电导率仪的使用方法。 二、实验原理 1、电导G:对于电解质溶液,常用电导表示其导电能力的大小。电导 G就是电阻R的倒数,即G=1/R。电导的单位就是西门子,常用S表 示。1S=1Ω－1 2、电导率或比电导:κ=Gl/A (2、5、1) 其意义就是电极面积为及1m2、电极间距为lm的立方体导体的电导, 单位为S·m－1。 对电解质溶液而言,令l/A = K cell,K cell称为电导池常数。 所以κ=G l/A =G K cell 3、摩尔电导率:Λm=κ/ C (2、5、2) 强电解质稀溶液的摩尔电导率Λm与浓度有如下关系: Λm=Λ∞m- A C(2、5、3) Λ∞m为无限稀释摩尔电导率。可见,以Λm对C作图得一直线,其截距即为Λ∞m。 弱电解质溶液中。在无限稀释的溶液中可认为弱电解质已全部电离。此时溶液的摩尔电导率为Λ∞m =V+ Λm ,++ V- Λm ,-(2、5、4) 根据电离学说,可以认为,弱电解质的电离度α等于在浓度时的摩尔电导Λ与溶液在无限稀释时的电导Λ∞m之比,即:α=Λm/ Λ∞m(2、5、5) 4、弱电解质电离平衡常数:弱电解质AB型的电离平衡常数:Kθ=(Cα2)/Cθ(1-α)(2、 5、6) 所以,通过实验测得α即可得Kθ值。 把(2、5、4)代入(2、5、6)式可得 Kθ=(CΛ∞m2)/ Λ∞m Cθ(Λ∞m-Λm) (2、5、7) 或CΛm=(Λ∞m2) KθCθ1/Λm -Λ∞m KθCθ 以CΛm对1/Λm作图,其直线的斜率为(Λ∞m2) KθCθ,如知道Λ∞m值,就可算出Kθ。 三、实验仪器、试剂 仪器:梅特勒326电导率仪1台;电导电极一只,量杯(50mL)2个;移液管(25mL)3只; 洗瓶一只;洗耳球一只。 药品:10、00(mol/m3)KCl溶液;0、093mol/dm3)HAc溶液;电导水。 四、实验步骤 1、打开电导率仪开关,预热5min。
电导法测定酶活力
电导法测定酶活力 摘要 我们已经测定了脲酶，脂肪酶，葡萄糖苷酶水解过程中的电导率的变化，这些变化严格地与前两个体系中碳酸铵的释放和第三个体系中氨基的数目成正比。电导率的方法运用在酶和各种生理液浓度的测定中。 引言 Sjoquist，Oker-Blom，Henri，des Bancels 和Bayliss 证实了用电导法测定酶活性的可能性。最近，Northrop在他的课程中也用了这种方法研究胃蛋白酶，测定了卵蛋白盐酸盐的的水解，解释了水解底物的依赖性电离，并研究有关机制的胰蛋白酶消化的动力学。Euler 欧拉一直采用这种方法研究甘肽的水解。Bayliss通过研究脲酶，脂肪酶，葡萄糖苷酶的行为证实了电导率的可能性，但没有报道过任何与这些系统相关的研究。 以电导判断为目的，酶反应可以归类为：（1）那些释放强烈电子的，（2）释放那些弱离的电解质，（3）那些传统被认为非电解质的。脲脲酶，sinigrin- myrosin，和丙酮醛-乙二醛是属于第一类，而蛋白质水解系统，会有氨基酸的产生，属于第二类。第三组的代表是碳水化合物和大多数的葡萄糖苷酶，作用于他们各自的底物，释放糖类。该反应属于第一组，显然最适合电导研究。第二组反应有一定的局限性和一定的困难，但是随后能使用一个敏感的设备。第三组反应，就目前来说，超过了其研究的范围，在他们的使用范围内，有一定的优势，在硼酸盐，硫酸盐，和钼酸存在条件下，多元醇像糖一样表现出导电性增强。 最强烈的反对意见,提出了该方法不能研究缓冲系统。反应过程中不仅有因为反应的变化，而且有水解产物的累积，为了确定酶的活性,我们必须关注最初阶段的反应过程，使干扰因素控制在最小值。在这段阶段,电导率的方法也许是唯一一个有任何的优势且可以应用方法。因为它能够给人们提供早期反应阶段的大量数值。由于在这些反应中介质的pH值很少有变化，Northrop在pH值6.2至6.4胰蛋白酶明胶的水解不伴pH值的改变而改变。在低浓度电解质中杂质的存在不影响测量，因为可以选择适当的电导率细胞给出须需要的精度。 与其他物理方法相比，电导率测量有着在反应过程中不受干扰和能适用于极小批量底物中的优势。 实验部分 用目前的方法对脲-脲酶，精氨酸-精氨酸酶-脲酶，蛋白胨-胰蛋白酶-激酶和杨素- 苦杏仁酶进行了研究。 通常采用Kohlrausch电桥法测量电导率。一个校准Kohlrausch滑线，4号电阻箱和一个Arrhenius-Ostwald细胞组成了电路的元件。一个5毫升整数倍的底物溶液对工作是必要的。采用铂电极，提供的细胞是在水中浸泡，恒温维持在30.0 ℃±0.1 ℃。当高频电流源和一个电话的听筒用于零点检测时，提供1000 Hz的音频振荡器被使用。该导电细胞的电容通过一个与电阻箱并联的的空气冷凝器平衡。在反应开始，在很短的时间间隔内读数，后来时间间隔较长。利用相对应的酶底物浓度，大量的实验同时在单一的反应容器进行时。对在一定的时间间隔内从反应容器中倒出的等份反应混合物进行分析。因此该反应过程可由一个完全独立的化学方法而知。 脲-脲酶。利用丙酮使一个百分之一的尿素溶液（Kahlbaum）和大豆脲酶的水溶液沉淀。由Sastri 1935年提出的方法有碳酸铵的释放，包括在丙酮中用标准酒精盐酸溶液（0.1 N）滴定等份反应混合物。 精氨酸-精氨酸酶-脲酶。精氨酸碳酸盐是在5%的d-精氨酸中通入二氧化碳至饱和制备而成的。过量的二氧化碳是通过电解溶液中的氢冒泡而赶出的。因此获得的精氨酸碳酸盐溶液呈稳定电导率值。水溶性萃取液丙酮使公羊肝中的提取物沉淀，因此可作为精氨酸酶的来源。因为脲酶几乎瞬间水解、随着精氨酸分解逐步释放，我们需要使用过多的脲酶以确保反
电导的测定及其应用实验报告
电导得测定及其应用 一、实验目得 1、测量KCl水溶液得电导率，求算它得无限稀释摩尔电导率。 2、用电导法测量醋酸在水溶液中得解离平衡常数. 3、掌握恒温水槽及电导率仪得使用方法。 二、实验原理 １、电导G可表示为：（1) 式中，k为电导率，电极间距离为l，电极面积为A,l/A为电导池常数Kcell，单位为ｍ-1. 本实验就是用一种已知电导率值得溶液先求出Kｃell,然后把欲测溶液放入该电导池测出其电导值G,根据(1）式求出电导率k。 摩尔电导率与电导率得关系：（２） 式中C为该溶液得浓度,单位为moｌ·m－３。 ２、总就是随着溶液得浓度降低而增大得。 对强电解质稀溶液，（３） 式中就是溶液在无限稀释时得极限摩尔电导率。Ａ为常数，故将对作图得到得直线外推至C=0处，可求得。 3、对弱电解质溶液，（4） 式中、分别表示正、负离子得无限稀释摩尔电导率。 在弱电解质得稀薄溶液中,解离度与摩尔电导率得关系为: （5) 对于ＨAc，（６） ＨAc得可通过下式求得: 把（4）代入（1）得: 或 以C对作图，其直线得斜率为，如知道值，就可算出K o 三、实验仪器、试剂 仪器：梅特勒32６电导率仪1台,电导电极1台，量杯（50ml）２只，移液管（25ｍl)3只,洗瓶1只，洗耳球１只 试剂:1０、０0（mｏl·m-3)KCl溶液,10０、0（mol·m—3）HAｃ溶液,电导水 四、实验步骤 1、打开电导率仪开关,预热5min。 ２、KCl溶液电导率测定: ⑴用移液管准确移取10、０0（ｍol·m-3)KＣｌ溶液25、0０ml于洁净、干燥得量杯中,测定其电导率3次,取平均值。 ⑵再用移液管准确移取2５、00 ml电导水,置于上述量杯中；搅拌均匀后，测定其电导率3次,取平均值. ⑶用移液管准确移出25、０0 mｌ上述量杯中得溶液,弃去;再准确移入25、０0 ml电导水，只于
电桥法测电阻
实验十 电桥法测电阻 电桥是一种精密的电学测量仪器，可用来测量电阻、电容、电感等电学量，并能通过这些量的测量测出某些非电学量，如温度、真空度和压力等，被广泛应用在工业生产的自动控制方面。 【实验目的】 ⒈ 掌握用惠斯登电桥测电阻的原理和特点。 ⒉ 学会QJ19型两用直流电桥的使用。 ⒊ 了解双臂电桥测低电阻的原理和特点。 【实验原理】 直流电桥主要分单臂电桥和双臂电桥。单臂电桥又称惠斯登电桥，一般用来测量102 ～ 106Ω的电阻。双臂电桥又称开尔文电桥，可用来测量10-5～10-2 Ω范围的电阻。实验所用的 QJ19型电桥是单、双臂两用直流电桥。 ⒈ 惠斯登单臂电桥的工作原理 惠斯登电桥的原理电路如图3-10-1所示，四个电阻1R 、2R 、3R 、和x R 称为电桥的四个臂，组成一个四边形ABCD ，对角D 和B 之间接检流计G 构成“桥”，用以比较“桥”两端的电位，当D 和B 两点的电位相等时，检流计G 指零，电桥达到了平衡状态。此时有 2211R I R I =，33R I R I x x = 由于x I I =1，23I I =因此可得 32 1 R R R R X = （3-10-1） （3-10-1）式为惠斯登电桥的平衡条件，根据1R 、2R 和3R 的大小，可以计算出待测电阻x R 的阻值，一般称1R 、2R 为比率臂，3R 为比较臂。 图 3-10-1 惠斯登电桥的原理电路图
⒉ 开尔文双臂电桥的工作原理 在惠斯登电桥电路中，存在着接触电阻和接线电阻，这对低电阻的测量将带来很大的误差。特别是当待测电阻的阻值与接触电阻同数量级时，测量便无法进行。在此情形下，为了获得准确的测量结果，必须采用开尔文双臂电桥进行测量。开尔文双臂电桥的电路结构如图3-10-2所示，x R 为待测电阻，S R 为低值标准电阻，1R 、2R 、内R 和外R 均为阻值较大的电阻，Y 表示联接x R 和 S R 的接线电阻（其中包括这一接线与x R 和S R 的接触电阻）它与x R ，S R 同数量级，是引 起测量误差的重要因素，必须设法消除它的影响。对图中以7、2、4为顶点的△形电路变换成Y 型电路后，就可把双臂电桥变成一个惠斯登电桥，根据惠斯登电桥的平衡条件，不难得到开尔文电桥的平衡方程。 )(2 1221R R R R r R R r R R R R R S X 内外内外-++?+= (3-10-2) 不难看出，如果在电桥结构上能够做到内R =外R 和1R =2R (3-10-2)式右边的第二项为零，此时平衡方程就变成如下形式： S R R R R 1 2外= （3-10-3） 实际上不可能完全做到内R =外R ，1R =2R ，但只要把r 值做得很小，(3-10-2)式右边的第二项便为二阶无限小量，此时就可以认为(3-10-3)式成立。 ⒊ 电桥的灵敏度 (3-10-1)式和(3-10-3)式是在电桥平衡条件下推导出来的，在实验中测试者是依据检流计G 的指针有无偏转来判断电桥是否平衡的。然而，检流计的灵敏度是有限的。例如，选用电流灵敏度为1格/1微安的检流计做为指零仪，当通过检流计的电流小于10-7 安培时，指针 图3-10-2双臂电桥的电路结构图
电导的测定及其应用实验报告
电导的测定及其应用 、实验目的 1、 测量KCI 水溶液的电导率，求算它的无限稀释摩尔电导率。 2、 用电导法测量醋酸在水溶液中的解离平衡常数。 3、 掌握恒温水槽及电导率仪的使用方法。 、实验原理 1、电导G 可表示为： ⑴ 式中，k 为电导率，电极间距离为 I ，电极面积为 A ， I/A 为电导池常数 Kcell ，单位为m -1。 本实验是用一种已知电导率值的溶液先求出 Kcell ，然后把欲测溶液放入该电导池测出其电导值 G ,根据（1）式求出电导率 k 。 摩尔电导率与电导率的关系：心专 ⑵ 式中C 为该溶液的浓度，单位为 mol ? m -3。 2、 ?总是随着溶液的浓度降低而增大的。 对强电解质稀溶液，血⑶ 在弱电解质的稀薄溶液中，解离度与摩尔电导率的关系为： A ； （5） 瓦=旦| 对于HAc , 1 -母 ⑹ HAc 的忙可通过下式求得：此（H 加”心（时）+程氐-）"：恒C1H 醮（N 爲） 把⑷代入（1）得： ?八”"’」或 叽 丄 以c 九对人如作图，其直线的斜率为心，如知道A ：值，就可算出K o 三、实验仪器、试剂 仪器：梅特勒326电导率仪1台，电导电极1台，量杯（50ml ） 2只，移液管（25ml ） 3只，洗 瓶1只，洗耳球1只 试剂：10.00 （mol ? m -3） KCl 溶液，100.0 （mol ? m -3） HAc 溶液，电导水 四、实验步骤 1打开电导率仪开关，预热 5min 。 2、 KCI 溶液电导率测定： 式中 是溶液在无限稀释时的极限摩尔电导率。 至C=0处，可求得人； A 为常数，故将 对c 作图得到的直线外推 3、对弱电解质溶液, 式中 ⑷ ' 分别表示正、负离子的无限稀释摩尔电导率。
实验6__表面活性剂CMC值的测定——电导法
实验6 表面活性剂CMC值的测定——电导法 一、实验目的： 1、学习并掌握表面活性剂CMC值的电导测定方法； 2、了解表面活性剂的性质与应用； 3、学习电导法测定十二烷基硫酸钠的cmc，了解表面活性剂的特性及胶束形成原理； 4、掌握DDS-11A型电导率仪和恒温槽的使用方法。 二、实验原理： 具有明显“两亲”性质的分子，既含有亲油的足够长的烃基，又含有亲水的极性基团。由这一类分子组成的物质称为表面活性剂，见图1(a)。 表面活性剂为了使自己成为溶液中的稳定分子，有可能采取的两种途径：一是当它们以低浓度存在于某一体系中时，可被吸附在该体系的表面上，采取极性基团向着水，非极性基团脱离水的表面定向，形成定向排列的单分子膜，从而使表面自由能明显降低，见图1(c)；二是在表面活性剂溶液中，当溶液浓度增大到一定值时，表面活性剂离子或分子不但在表面聚集而形成单分子层，而且在溶液本体内部也三三两两的以憎水基相互靠拢，聚在一起形成胶束。胶束可以成球状、棒状或层状。形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度（Critical Micelle Concentration, CMC），如图1(b)。 (a) (b) (c) 图1 CMC是表面活性剂的一种重要量度，CMC越小，则表示这种表面活性剂形成胶束所需浓度越低，达到表面（界面）饱和吸附的浓度越低，只有溶液浓度稍高于CMC时，才能充分发挥表面活性剂的作用。比如图2的洗涤去污过程。目前表面活性剂广泛用于石油、纺织、农药、采矿、食品、民用洗涤等各个领域，具有润湿、乳化、洗涤、发泡等重要作用。
图2 表面活性剂的洗涤原理图 由于溶液的结构发生改变，表面活性剂溶液的许多物理化学性质(如表面张力,电导.渗透压,浊度,光学性质等)都会随着胶团的出现而发生突变，原则上，这些物理化学性质随浓度的变化都可以用于测定CMC，常用的方法有表面张力法、电导法、染料法等。本实验采用电导法来测定表面活性剂的CMC值。在溶液中对电导有贡献的主要是带长链烷基的表面活性剂离子和相应的反离子，而胶束的贡献则极为微小。从离子贡献大小来考虑，反离子大于表面活性剂离子。对于浓度低于cmc的表面活性剂稀溶液，电导率的变化规律与强电解质一样，摩尔电导率λｍ与ｃ、电导率κ与ｃ均成线性关系。当溶液浓度达CMC时，随着溶液中表面活性剂浓度的增加，单体的浓度不再变化，增加的是胶束的个数，由于对电导贡献大的反离子固定于胶束的表面，它们对电导的贡献明显下降，电导率随溶液浓度增加的趋势将会变缓，这就是确定CMC的依据。 因此利用离子型表面活性剂水溶液的电导率随浓度的变化关系，作κ- c曲线，由曲线的转折点求出CMC值。 三、仪器与试剂： L十二烷基硫酸钠溶液； LKCl标准溶液；50ml容量瓶11；50mL烧杯一个；移液管一支)；电导率仪一台，恒温槽一台。 四、实验步骤： 1、打开电导率仪开关，预热15min，用KCl标准溶液校正电极常数。 2、调节恒温槽温度为25度。 3、分别移取、、、、、、、、、、的L的十二烷基硫酸钠溶液，定容到50mL 。配制成浓度为×10-3、×10-3、×10-3、×10-3、×10-3、×10-2、×10-2、×10-2、×10-2、×10-2、×10-2mol/L的待测溶液。
电桥法测电阻18410
（所属实验室：大学物理实验中心 217分室） 、实验基本介绍 电桥是一种比较式仪器，是很重要的电磁学基本测量仪器之一。电桥按其结构特点可分 为交流电桥和直流电桥，也可分为单臂电桥和双臂电桥；按工作状态可分为平衡电桥和非平 衡电桥。惠斯登电桥称为单臂电桥，是最常用的直流电桥，主要用于低电阻的测量。 、实验仪器介绍 实验仪器：QJ23型直流电阻电桥，万用电表，电阻若干只。 【QJ23型箱式惠斯登电桥】 实验中R x 的误差主要取决于R s ，而不是R 1/R 2的比值。从图2可知，比较臂R s 由四只可 变的标准电阻相互串联，其总阻值可达 9999 。所以该电桥可测量1~9999000范围内的电 阻，基本量程为100~99990 。 实验名称 惠斯登电桥测电阻 1 i 灵敏度旋钮 如图1所示。箱式直流电桥具有便于携带、 准确度高和使用方便等特点。其电路原理图 如图2所示。R i 、R 2为比例臂，R s 为比较臂, K ）的比值。例如将倍率 改变b 点的位置就可以改变 R 1/R 2 （即比例系 开关 b 置于“ 102 ”时，便有 R i R 2 O. 999 8.902 81.00 9 409.09 409.09 81.00 9 100 8.902 0.999 I 倍率选择 调零旋钮 图1 QJ23型直流电阻电桥、指针万用表、待测电阻 q If 臣:P 尹；:gZm 壬竺二二二…厂 Q T <■ ? 丄 0币
图3为QJ23型箱式电桥面板示意图。面板中下部有四个标有“ 1.理解直流电桥的构成和工作原理; 2.掌握万用电表的使用和电桥的调节方法; 3.用直流电桥测定电阻的阻值。 3.2实验原理 惠斯登电桥的原理如图4所示。图中R1、R2、R s是已知其阻值的标准电阻，它们与待测电阻R x构成一个四边形, 每一边都称为电桥的臂。R1、R2称为比例臂，R s称为比较臂，R x称为待测臂。在A、B两端接直流电源E;在C、D 两点间接检流计G，结构像桥一样，故称为电桥。当C、D 1000”、“ 100”、“ 10” 和“ 1 ”的旋钮, 是用来调节比较臂R s的，调节范围为0~9999 使用与读取方法同电阻箱。 面板右下角的“ R x”接线柱是用来联接被测电阻 的; 左侧上方的“+E-”用于联接外部电源；“内、G、 外”为检流计选择端钮，当“ G”和“内”用短路片联 接时，则在“ G”和“外”之间需外接检流计；在“ G” 和“外”短路时，则箱式电桥内附的检流计接入了电路。 面板右上角为倍率“ K”选择开关。 面板左下角的“ B”“ G”按钮，从图2可以看出, 前者用于接通电源，后者用于接通检流计支路。在使用 10 I 时，“B”、“G”两个电健要同时使用，但需先按下“B”， 再按下“ G” ；断开时则先松开“G” ，再松开“ B” 以保护检流计。 所以使用箱式电桥时，先将倍率K（R1/R2）确定, 然后调节R S使电桥平衡，由公式（3）便可计算出测O? A 量结果。 三、实验内容预习 3.1实验目的◎ ◎ ◎ ◎o o O QQ 3.2.1惠斯登电桥测量电阻的原理 C —-- IV* 弘畑触 10 . 沖 K I --------- 首 8 WHfl Jxff 100x9 IE d r C ￡ 图4
电导法测定弱电解质的电离平衡常数及数据处理
电导法测定醋酸电离常数 一、实验目的 1.了解溶液电导、电导率和摩尔电导率的概念； 2.测量电解质溶液的摩尔电导率，并计算弱电解质溶液的电离常数。 二、实验原理 电解质溶液是靠正、负离子的迁移来传递电流。而弱电解质溶液中，只有已电离部分才能承担传递电量的任务。在无限稀释的溶液中可以认为电解质已全部电离，此时溶液的摩尔电导率为Λ∞m，而且可用离子极限摩尔电导率相加而得。 一定浓度下的摩尔电导率Λm与无限稀释的溶液中摩尔电导率Λ∞m是有差别的。这由两个因素造成，一是电解质溶液的不完全离解，二是离子间存在着相互作用力。所以，Λm通常称为表观摩尔电导率。 Λm/Λ∞m=α(U++ U-)/(U+∞+ U-∞) 若U+= U-，，U+∞=U-∞则 Λm/Λ∞m=α 式中α为电离度。 AB型弱电解质在溶液中电离达到平衡时，电离平衡常数 K a?，起始浓度C0，度α有以下关系：AB A+ + B-
起始浓度mol/L ： C 0 0 0 平衡浓度mol/L ： C 0·(1-α) αC 0 αC 0 K c ?=[c (A +)/c ?][c (B -)/c ?]/[c (AB)/c ?]=C 0α2/(1-α)=C 0 Λ m 2/[c ?Λ ∞ m (Λ ∞ m -Λm )] 根据离子独立定律，Λ ∞ m 可以从离子的无限稀释的摩尔电导 率计算出来。Λm 可以从电导率的测定求得，然后求出K a ?。 Λm C 0/c ? =Λ ∞ m 2K c ? /Λ m -Λ ∞ m K c ? 通过Λm C 0/c ? ~1/Λm 作图，由直线斜率=Λ∞ m 2K c ?，可求出K c ?。 三、仪器与试剂 DDS-11A(T)型电导率仪1台；恒温槽1套；0.1000mol/L 醋酸溶液。 四、实验步骤 1.调整恒温槽温度为25℃±0.3℃。 2.用洗净、烘干的义形管1支，加入20.00mL 的0.1000mol/L 醋酸溶液，测其电导率。 3.用吸取醋酸的移液管从电导池中吸出10.00mL 醋酸溶液弃去，用另一支移液管取10.00mL 电导水注入电导池，混合均匀，温度恒定后，测其电导率，如此操作，共稀释4次。 4.倒去醋酸溶液，洗净电导池，最后用电导水淋洗。注入20mL 电导水，测其电导率。 五、实验注意事项 1.本实验配制溶液时，均需用电导水。 2.温度对电导有较大影响，所以整个实验必须在同一温度下进行。每次用电导水稀释溶液时，需温度相同。因此可以预先把电导水装入锥形瓶，置于恒温槽中恒温。 六、数据记录及处理 第一次实验：实验温度:25.2℃，电导池常数K (l/A):0.94 m -1，Λ ∞ m =390.72 s.cm 2/mol -1 表1 醋酸电离常数的测定
最新7测量电桥的应用
7测量电桥的应用
测量电桥的应用 一.实验目的 1.掌握测量电桥的应用 2.掌握单片、半桥、全桥、串联、并联几种接法，并比较其测量灵敏度。 二. 实验内容 1.将等强度梁上的应变计分别采用单片（同补偿块一起用），半桥、全桥接 线法接入电桥桥桥臂，比较其读数应变。 2.将等强度梁上的应变计分别串联、并联后按半桥接法接入电桥，比较测得 的读数应变。 三.实验仪器 1.YJ-18电阻应变仪一台 2.等强度梁实验架一台 3.温度补偿块一块 四、原理与装置 等强度梁试件如图3-1。 ?Skip Record If...? 根据惠斯登电桥原理知。图（3-2）所示平衡电桥，在各桥臂上的电阻有变化时，BD端输出电压为： ?Skip Record If...?Array 计，阻值均为R
件变形，四个应变计分别承受ε1、ε2、ε3、ε4时，?Skip Record If...?各桥臂上电阻变化分别为△R 1、△R 2、△R 3、△R 4，这时由（3-1）式知，BD 端电压输出为： ?Skip Record If...??Skip Record If...? 那么有：?Skip Record If...? 即： ?Skip Record If...? 实验中，我们采用了五种不同的电桥接法，其读数应变与实际应变间的关系可由（3-2）式或（3-1）式得出。 五、实验步骤 1.单片电桥联接 用等强度梁上的一片应变计及补偿块上的应变计，按半桥方式接入应变仪电桥（图3-3）。按实验之二方法得到读数应变。 2、半桥联接 将等强度梁上的1#片接入A 、B ，2#片接入BC （或3#片接入AB ，4#片接入BC ）， 如图3-4所示。按实验之二方法得到读数应变。 图3-2 电桥电路 图3-3 单片电桥联结方图3-3 单片电桥联接