折光儀測定溶液中氯化鈉的濃度
我們看不到風,因為空氣是無色透明的氣體。同樣的道理,水和白糖水都是無色透明的液體,我們也不可能看到靜止的水和白糖水的內部流動情況。然而,在用冷開水調制白糖水時,沉在杯底的白糖周圍,常??梢钥吹浇z帶飄動狀的融化過程,這是不同含量的糖水對光線的折射率不同而引起的,糖融化完了,濃度均勻了,這種飄動也就消失了。
水中溶解進任何物質,都會改變它的折光率,溶解的物質越多,折光率的該變量也越大。根據(jù)溶液折光率隨溶質濃度的變化規(guī)律,可以用折光儀簡便的測出水溶液中溶質的濃度。
氯堿廠中通過電解飽和食鹽水制取NaOH,其工藝流程示意圖如下:
氯化鈉的濃度決定了產(chǎn)生氫氧化鈉和氯氣的濃度。檢測氯化鈉濃度的方法有很多,可以使用電位滴定法檢測氯離子的濃度進而得到氯化鈉的濃度。由于電解所需的氯化鈉的濃度會很大,基本上都是氯化鈉的飽和溶液,若選用電位滴定法檢測,需要對樣品進行稀釋且滴定劑為硝酸銀,硝酸銀屬于價格較為昂貴的化學試劑,通過折光檢測氯堿工業(yè)中氯化鈉的濃度是一種方便快捷且準確度較高的方法。
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2,測定原理及方法
配置一系列氯化鈉標準溶液,通過測試其折光率繪制氯化鈉濃度和折光的標準曲線,測定未知濃度的折光率后通過標準曲線得出該樣品的濃度。
3 實驗儀器
l A650折光儀
l 100ml容量瓶
l 燒杯
l 玻璃棒
l 滴管
4 試劑
l 氯化鈉。
l 蒸餾水
5 實驗步驟
儀器準備,開機后設定溫度為20℃.
測定方法:稱取10g,20g,25g,27.5g,30g氯化鈉分別溶液100ml容量瓶中,配制成濃度為100g/L,200g/L,250g/L,275g/L,300g/L的標準溶液,搖勻后備用。待折光儀溫度穩(wěn)定在設定溫度后用蒸餾水校準機器。分別測定標準溶液的折光率,并繪制標準曲線。
6 測試結果
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7,結果與討論
從曲線可以看出,對于單一溶質的水溶液,其折光率與該溶質的濃度成正比,如果以字母N代表折光率,以C(%)代表該溶液中溶質的重量百分比濃度,則二者之間存在以下直線關系:
N=k.C
其中,系數(shù)K,也就是直線的斜率大小決定溶質的種類。
常用幾種溶質的K值
把這介質的濃度與其折光率的關系做在圖上,可得到一條直線。由于關系簡單,在生產(chǎn)現(xiàn)場用折光儀測定單一溶質溶液的濃度非常方便。比如測定氯堿工業(yè)中氯化鈉的濃度,上表中的相乘系數(shù)是K值的倒數(shù),即1/K,將公式變?yōu)镃=1/k*N,可用于從折光儀讀數(shù)計算溶液的濃度。將測得的折光儀讀數(shù)N乘上該溶質的相乘系數(shù)1/K,即得到所測溶液的濃度。