МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ВОДЫ С ПОМОЩЬЮ КОНДУКТОМЕТРА PWT Hanna Instruments
Лабораторная работа по курсу
(4 часа)
«Экологический аудит в энергетике
и промышленности»
Казань
2010 г.
Определение удельной электропроводности воды с помощью кондуктометра PWT Hanna Instruments
Цель работы
1. Познакомиться с устройством и принципом работы кондуктометра PWT Hanna Instruments.
2. Научиться определять электропроводность воды методом кондуктометрии, с помощью кондуктометра PWT Hanna Instruments.
3. Познакомиться с устройством и принципом работы дистиллятора и бидистиллятора, изучить изменение электропроводности воды до и после дистилляции.
Рабочее задание
1. Познакомьтесь с принципом работы кондуктометра PWT Hanna Instruments;
2. Познакомиться с устройством и принципом работы дистиллятора;
3. Провидите измерение электропроводности воды до и после дистилляции;
4. Опишите ход работы;
5. Оформите протокол результатов измерений;
6. Ответьте на контрольные вопросы.
Оборудование и реактивы
1. кондуктометр PWT Hanna Instruments;
2. дистиллятор;
3. бидистиллятор;
4. химические стаканы емкостью 150-200мл.
Теоретическая часть
Общие сведения
Электропроводность - это способность водного раствора проводить электрический ток, выраженная в числовой форме. Электропроводность природной воды зависит от степени минерализации (концентрации растворенных минеральных солей) и температуры. Поэтому по величине электрической проводимости воды можно судить о степени минерализации воды. Природная вода представляет собой раствор смесей сильных и слабых электролитов. Минеральная часть воды состоит из ионов натрия (Na+), калия (K+), кальция (Ca2+), хлора (Cl-), сульфата (SO42-), гидрокарбоната (HCO3-). Именно эти ионы и обуславливают электропроводность природных вод. Электропроводность зависит от: концентрации ионов, природы ионов, температуры раствора, вязкости раствора.
Чистая вода в результате ее собственной диссоциации имеет удельную электрическую проводимость при 25 С равную 5,483 мкСм/м.
Способы измерения электропроводности воды
Для определения величины электропроводности воды обычно применяют кондуктометрический метод.
Кондутометрия - (от англ. conductivity - электропроводность и греч. metreo - измеряю), электрохимический метод анализа растворов химических веществ и природных вод, основанный на измерении их электропроводности. Принципом кондуктометрического анализа является изменение химического состава среды или концентрации определённого вещества в межэлектронном пространстве. К достоинствам кондуктометрии относят: высокую чувствительность, достаточно высокую точность, простоту методик, доступность аппаратуры, возможность исследования окрашенных и мутных растворов, а также автоматизации анализа. Для измерения электропроводности водных растворов, расплавов, коллоидных систем используется специальный прибор – кондуктометр.
Области применения кондуктометрии
Кондуктометры применяются для контроля УЭП жидких сред в технологических процессах химических, нефтехимических производств, объектах энергетики (ТЭЦ, АЭС), где электрические свойства жидкостей характеризуют качество продукции.
Оценка качества дистиллированной воды по удельной электропроводности является хрестоматийной операцией. Дистиллированная вода должна обладать электропроводностью не более 10-6 сим (ом-1).
Описание кондуктометра PWT Hanna Instruments
Кондуктометр PWT Hanna Instruments - прибор, предназначенный для проведения экспресс-определния удельной электропроводности воды. Может быть использован как в лабораториях, так и в полевых условиях. Основные особенности прибора: ручная калибровка по одной точке, автоматическая термокомпенсация. Измерения электропроводности проводится с помощью кондуктометра ОК-102, позволяющего сразу определять величины удельной электропроводности в сименсах.
Диапазон измерений | 0.1 - 99.9 µS/cм |
Разрешение | 0.1µS/cм |
Точность | ±2% полной шкалы |
Подготовка дистиллированной воды
Дистилляция - разделение многокомпонентных жидких смесей на отличающиеся по составу фракции путем частичного испарения смеси и конденсации образующихся паров. Полученный таким образом конденсат обогащен низкокипящими компонентами, остаток жидкой смеси - высококипящими. Дистилляция позволяет получить более чистый, рафинированный и концентрированный продукт. Дистиллиро́ванная вода́ — очищенная вода от растворённых в ней минеральных солей, органических веществ, аммиака, двуокиси углерода и других примесей. Получают перегонкой в специальных аппаратах — дистилляторах.
В данной лабораторной работе для получения дистиллированной воды используется дистиллятор ДЭ-4 и бидистиллятор PURATOR-MONO.
Ход работы
Налейте воду из под крана в химический стакан емкостью 150-200 мл. Включите кондуктометр и помести его в исследуемый объем, результат измерений занести в протокол.
Налейте воду, полученную с помощью дистиллятора ДЭ-4 в химический стакан емкостью 150-200 мл. Включите кондуктометр и помести его в исследуемый объем, результат измерений занести в протокол. Повторите операцию с водой полученной с помощью бидистиллятора.
Протокол измерений
№ опыта | Наименование контролируемой воды | Дата и время измерений | Результаты измерений | Выводы |
1. | Начальная вода | |||
2. | Вода после дистилляции | |||
3. | Вода после бидистилляции |
Контрольные вопросы
1. От чего зависит показатель электропроводности воды?
2. Какие методы определения удельной электропроводности воды Вам известны?
3. Какой прибор используется для определения удельной электропроводности воды?
4. Назовите единицу измерения удельной электропроводности.
5. Назовите область применения кондуктометрии.
6. Как получают дистиллированную воду?
