αγωγιμομετρια

1. αγωγιμομετρια Εργαστήριο Φυσικής Χημείας | Τμήμα Φαρμακευτικής Δημήτριος Τσιπλακίδης

2. Αγωγιμοτητα • Αντίσταση Εκφράζει την δυσκολία με τα οποία οι φορείς του ρεύματος (ηλεκτρόνια, ιόντα) μπορούν να περάσουν μέσα από αγωγούς: όπου R ηλεκτρική αντίσταση (ohm), μήκος διέλευσης ηλεκτρικού ρεύματος (m), S διατομή αγωγού (m2), ρ ειδική αντίσταση (ohm∙m). • Αγωγιμότητα Εκφράζει την ευκολία με τα οποία οι φορείς του ρεύματος (ηλεκτρόνια, ιόντα) μπορούν να περάσουν μέσα από αγωγούς: όπου G αγωγιμότητα (ohm-1 ή S), κ ειδική αγωγιμότητα (ohm-1∙m-1 ή S∙m-1)

3. ΑγωγιμοτηταηλεκτρολυτικωνδιαλυματωνΑγωγιμοτηταηλεκτρολυτικωνδιαλυματων • Μοριακή αγωγιμότητα, Λ:(C [=] mol/lt) • Ισοδύναμη αγωγιμότητα, Λeq: (C [=] greq/lt) • Οι μονάδες της μοριακής αγωγιμότητας όταν χρησιμοποιούνται οι πιο πάνω σχέσεις (με τις συγκεντρώσεις σε mol/lt ή greq/lt και την ειδική αγωγιμότητα σε S∙cm-1) είναι σε S∙cm2∙mol-1.

4. ΝομοςKohlrausch • Η εξάρτηση της Λ από την συγκέντρωση είναι διαφορετική στους ισχυρούς και ασθενείς ηλεκτρολύτες. Σε αραιά διαλύματα ισχυρών ηλεκτρολυτών, η ισοδύναμη αγωγιμότητα μεταβάλλεται γραμμικά με την τετραγωνική ρίζα της συγκέντρωσης του ηλεκτρολύτη: όπου η οριακή μοριακή αγωγιμότητα σε άπειρη αραίωση και Α μία σταθερά που εξαρτάται από τον τύπο του ηλεκτρολύτη, τον διαλύτη και την θερμοκρασία. Νόμος Kohlrausch

5. ΝομοςKohlrausch

6. Κινητικοτηταιοντων τύπος του Stokes • Η s καθορίζει τον ρυθμό μεταφοράς του φορτίου και επομένως η αγωγιμότητα αναμένεται να ελαττώνεταιμε: • Αύξηση του ιξώδους • Αύξηση του μεγέθους του ιόντος • Ελάττωση του φορτίου Έστω ένα φορτισμένο σωματίδιο (ιόν) με φορτίο q=ze και ακτίνα α κινείται μέσα σε ένα ομογενές ηλεκτρικό πεδίο έντασης Ε (διαφορά δυναμικού Δφ): Feleδύναμη ηλεκτρικού πεδίου Ffricδύναμη τριβής Το σωματίδιο αποκτά μια σταθερή οριακή ταχύτητα, s,όταν οι δύο δυνάμεις εξισορροπούνται (Ftotal= Fele-Ffric=0):

7. αγωγιμομετρικεστιτλοδοτησεισ • Η εξουδετέρωση ενός οξέος από μια βάση και αντίστροφα μπορεί να μελετηθεί με την παρακολούθηση της μεταβολής της αγωγιμότητας του διαλύματος κατά την προσθήκη του οξέος ή της βάσης. • Παράδειγμα: ογκομέτρησηενός ισχυρού οξέος από μια ισχυρή βάση Αγωγιμομετρικές καμπύλεςεξουδετέρωσηςδιαλυμάτων οξέων με προσθήκη διαλυμάτων βάσεων (Ι) Ισχυρόοξύ-Ισχυρή βάση (ΙΙ)Ασθενέςοξύ-Ισχυρή βάση (ΙΙΙ) Ασθενέςοξύ-Ασθενήςβάση.

8. Μετρησηαγωγιμοτητας • Για την μέτρηση της αγωγιμότητας ηλεκτρολυτικών διαλυμάτων χρησιμοποιείται μια τροποποιημένη διάταξη της γέφυρας Wheatstone ή η γέφυρα Kohlrausch. • Η μία αντίσταση έχει αντικατασταθεί με μια αγωγιμο-μετρική κυψέλη που περιέχει το ηλεκτρολυτικό διάλυμα. • Χρησιμοποιείται εναλλασσόμενη τάση (50-3000 Hz) ώστε να αποφεύγεται η συνεχής αγωγή ρεύματος μέσα από την κυψέλη που θα προκαλούσε ηλεκτρόλυση του διαλύματος. • Για την αποφυγή αλλοίωσης των ηλεκτροδίων που χρησιμοποιούνται στην κυψέλη, τα ηλεκτρόδια είναι κατασκευασμένα από λευκόχρυσο επικαλυμμένο με μαύρο λευκόχρυσο.

9. Μετρησηαγωγιμοτητας • Τύποιαγωγιμομετρικώνκυψελών

10. Τασενεργεςενωσεις- Μικυλλια • Τασενεργές(ή επιφανειοδραστικές) λέγονται οι ενώσεις που μειώνουν την επιφανειακή τάση ανάμεσα σε δύο μη αναμίξιμα υγρά. • Αποτελούνται από αμφίφιλες ενώσεις που έχουν ένα υδρόφιλο (-ΟΗ, -COOH) και ένα υδρόφοβο (R: CνH2ν+1-) μέρος. • Παραδείγματα: σάπωνες, συνθετικά απορρυπαντικά, χρωστικές.

11. Τασενεργεςενωσεις- Μικυλλια • Σε χαμηλές συγκεντρώσεις τα διαλύματα των τασενεργών ενώσεων εμφανίζουν την συνήθη συμπεριφορά όσο αφορά την μεταβολή διαφόρων ιδιοτήτων με την συγκέντρωση. • Μετά από μια κρίσιμη συγκέντρωση παρατηρούνται αποκλίσεις από την φυσιολογική συμπεριφορά λόγω σχηματισμού συσσωμάτων, γνωστών ως μικκυλίων. Η συγκέντρωση πάνω από την οποία παρατηρείται ο σχηματισμός μικκυλίων ονομάζεται κρίσιμη συγκέντρωση σχηματισμού μικκυλίων (cmc). n αριθμός συναρμογής (10-150) p το δραστικό φορτίο πάνω στο μικκύλιο (n-p) ο αριθμός ιόντων κοντά στο μικκύλιο

12. Τασενεργεςενωσεις- Μικυλλια • Ο σχηματισμός μικκυλίων επηρεάζει την αγωγιμότητα των ιονικών τασενεργώνδιαλυμάτων: • Η συνολική ιξώδης επίδραση στα τασενεργά μόρια ελαττώνεται με την συσσωμάτωση • Μειώνεται ο αριθμός των ιόντων αντίθετου φορτίου • Η συσσωμάτωση αυξάνει την επιβραδυντική δράση των ιονικών ατμοσφαιρών των ιόντων αντίθετου φορτίου που δεν είναι προσδεμένα στην μετακίνηση των τασενεργών ιόντων Τελικά επικρατούν οι τελευταίοι 2 παράγοντες! Αγωγιμότητα, κ Συγκέντρωση, C

13. Αγωγιμομετρικοςπροσδιορισμος της κρισιμηςσυγκεντρωσηςσχηματισμουμικκυλιων (cmc) • Θα προσδιοριστεί η κρίσιμη συγκέντρωση σχηματισμού μικκυλίων (cmc) μιας ιονικής τασενεργής ουσίας (δωδεκυλοσουλφονικό νάτριο, C12H24OSO3Na, SDS) μέσω της μεταβολής της ειδικής αγωγιμότητας με την συγκέντρωση της ουσίας.