Vodivostní a dielektrické metody
Elektrické vlastnosti nezávisí pouze na vlastnostech celého elektrického systému mezi elektrodami
Vodivost (konduktivita) -konduktometrické metody
Relativní permitivita dielektrické metody
Definice
/                             ?
R = P—       měrný odpor   n-1?!±
S                    p        /
měrná vodivost
-1-1 L-£
r~ p~ RX S~ R
Konstanta nádobky, [C] = m-i
S m
molární vodivost          0        Y             C
A—        ~
CM       KXCM
Molární ekvivalentová Vodivost
Porovnávání vodivosti různě nabitých iontů
k
r
c
'ekv
CM X
RxcMx
Kohlrauschův zákon
1(KC1) = 138.34 S cm2 moľ1
A = f{c) = A0-k^lc
A(silný elektrolyt) » A(slabý elektrolyt)
y(H20) =4.3x10-6 Srn-1 y(C02 + H20) =4.3x10-6 Srn-1
	1390.5
	
140	KCl                 (a) ---------------------            \dj-
	■*r^
120	
	
o E  100	
(N E o S.    so ^   60	
40	
20	V^___        CH3COOH      (b)
0 C	
	)     0.02   0.04   0.06   0.08   0.10
	c/(mol L"1)
silný elektrolyt
slabý elektrolyt
			
	1Mm	/      1/A°	HAoH++ A-r  _ [H+][A-] _   (acf   _ a2c [HA]        (l-a)c     \-a 1     ,    ac — = 1 +---- Ka Ostwalduv zřeďovací zákon Ä a = — K 1      1         Axc A~ A» +Kax(^f
			
		CAm	
			
0	
-20	VV    ^^AgN03
ÍT   -40 o E	t\\     \\ BaCI2
Ol I    -60	
cg, 5    -80	
3 -100	\\ \ LaCI3 \
-120	
-140 C	ZnSo\\ I               I             V      X   I
	)      0.1      0.2     0.3     0.4
	,1/2
S cm2 mol"1       Á0		
NaCI     128.1	NaN03   123.0	NaOH   246.5
KCl       149.8	KNO3   145.5	KOH   271.0
Diff                    21.7	22.5	24.5
n                                    n Ration )o "*"/ AA.anion )o i=l                                 i=l		
		mS m2 moh1
?i= F // n	- pohyblivost	H+    349.6 OH- 199.1 K+ > Na+ > Li+
i=\	c A-1   1	7.35 5.01    3.87
Mechanismus vedení protonů ve vodě
K                    ä
t  = ——           převodová čísla
Kot                          Ätot
Efekty
• relaxační - vznik iontové atmosféry
• elektroforetický - působení rozpouštědla - solvatace
• viskozitní - vliv viskozity (TT, A i),
vliv permitivity(T i, A i)
X= f(0                2%/ °C
nutnost termostatování měřeného roztoku
		9	
	-	9	9
(a)	9	9	
	9	9-	----------->•
(b)		9	
Měření - Wheatstoneův můstek	
^1         ^x	
RV/?	\<X  R3        ^2         ^3
\Á	r í>
R,   Vl	y<y r2
Konduktometrie
•   stejnosměrná - možnost polarizace elektrolytů v silném poli
•   střídavá
- nízkofrekvenční (f = 50 Hz)
- vysokofrekvenční(f = 1-1000 MHz) -bezkontaktní měření - farmacie (nevodné titrace, stanovení obsahu preparátu, kalné roztoky, vyšší koncentrace solí
kapacitní resp. indukční vazba
Impedance = VR2 + C2
Aplikace konduktometrie
•   přímá konduktometrie — stanovení koncentrace elektrolytů v
roztocích, např. rychlé a citlivé stanovení čistoty vody
•   indikace bodu ekvivalence titrace -konduktometrická titrace
acidobazické titrace
srážecí titrace
komplexometrické a chelatometrické titrace
méně redoxní titrace
Elektro foréza
Dielektrometrie
podobné přístroje jako pro vysokofrekveční střídavou konduktometrii', relativní měření
r        S
M   _ Sr,2 ^"2        Sr\
Elektroforéza
Dělení na základě různé mobility iontů v roztocích
Elektroforetická mobilita
Rychlost = mobilita * potenciál = q * E / f
Rychlost =
vzdálenost detektor-injektor/ migrační čas
Vektor
zdánlivá mobilita = elforetická mobilita + elosmotický tok
©               ff\      fi    ®                     fi          1 Bulk solution
©                        J (cations = anions)
©n®   ®      %,   ©     0®    @ %   0   © U ©       © ©   „G ©
.Diffuse part of double layer (rich in cations)
(a)
Fused silica
~©                        rw *0
©*            ©* *-©    (r*               *-©           Net flow
toward
0                  0*,-.       ©-                               «w       cathode          f~\
Anode                 (JhTG   ©*    ©*      ©-©_~© ©*     ^^       Cathode (ö)l----------------------------------------------------------------------------------1
Polyimide
coating
(15 um thick)
Fused silica (330 Lim /      ,—>      \ diameter)
Background electrolyte
					
	fr^V vwv^^'^wi.                            j+				
í	1 AA				
E	J	►			
c in OJ		0.001	/   37cr		
'S		absorbance			
0) ü c cß n i_ o </> .Q <	1	unit r			
	l/35cr ■   i   i   i   i   i   i   i				
	35                    40			4	5
Time (min)					
(O
g> co
Hmotnostní spektroskopie
2ÜS5
Pb
Width = m1/2 = 0.146
■ne,
201 r
Pb
203     204     205     206     207     208     209 m/z
Dělení na základě různé mobility iontů v plynné fázi (vakuu)