電導(dǎo)率是指物質(zhì)在電場作用下的導(dǎo)電能力,是描述物質(zhì)導(dǎo)電性能的一個重要物理量。
電導(dǎo)率儀是一種基于電導(dǎo)率傳感器的測量儀器。作為一種先進(jìn)的測量儀器,它可以快速、準(zhǔn)確地測量出溶液的電導(dǎo)率,并以數(shù)字形式顯示溶液傳導(dǎo)電流的能力,從而為科學(xué)研究提供可靠的數(shù)據(jù)支持。
離子種類的不同,對溶液導(dǎo)電率也有很大的影響。鹽酸和氫氧化鈉溶液的電導(dǎo)率值特別高,對比0.01mol/LHCl(4000μs/cm)和0.01mol/LNaCI(1270μs/cm)的電導(dǎo)率值可知,兩者所含的負(fù)離子同為Cl-,可見H的導(dǎo)電能力特別強(qiáng)。對比0.01mol/LNaCl和0.01mol/LNaOH(2263μs/cm)的電導(dǎo)率值發(fā)現(xiàn),OH的導(dǎo)電能力特別強(qiáng)。
離子種類對溶液導(dǎo)電能力強(qiáng)弱是有影響的,尤其是當(dāng)有強(qiáng)酸或強(qiáng)堿存在時,其中H*、OH的導(dǎo)電能力特別強(qiáng),對溶液導(dǎo)電能力的影響特別大,如果此時忽略了它們對導(dǎo)電能力的影響,就往往會產(chǎn)生較大的誤差。
電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力本質(zhì)上是與離子的電遷移速率相關(guān),而離子電遷移速率的影響因素主要有離子本性(離子半徑、離子水合程度、所帶電荷等)、溶劑的性質(zhì)(黏度等)、電場的電勢梯度、溫度、濃度等。所以,不同的離子(如K*、Na*、CH?CO0、Cl)雖然其物質(zhì)的量濃度、所帶電荷數(shù)相同,但由于離子半徑和離子水合程度的不同,必然會造成其電導(dǎo)率的差異。
H?和OH的電遷移速率比其他離子大好幾倍,這種現(xiàn)象只在水溶液(或含OH基的溶劑,如ROH)中顯現(xiàn)。在水溶液中,單個溶劑化質(zhì)子的傳導(dǎo)是通過一種質(zhì)子傳遞機(jī)理即Grotthus電導(dǎo)機(jī)理實(shí)現(xiàn)的,而不是質(zhì)子本身從溶液的一端遷向另一端。
因?yàn)橘|(zhì)子可以在水分子間轉(zhuǎn)移,所以隨著質(zhì)子從一個水分子傳給另一個水分子,電流就很快沿著氫鍵被傳導(dǎo),而水分子的排列從a到b,以b排列方式的水分子必須翻轉(zhuǎn),回復(fù)到a的排列狀態(tài)才能再接受(或釋放)質(zhì)子,故電導(dǎo)率的大小取決于水分子翻轉(zhuǎn)的速度。