Springen naar inhoud

[scheikunde] Geleiding van water berekenen


  • Log in om te kunnen reageren

#1

luckystar_CF

    luckystar_CF


  • 0 - 25 berichten
  • 1 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 september 2004 - 12:31

hallo mensen,

ik ben bezig met een scheikunde opdrachte op school en daarvoor moet ik een goeie opstelling hebben waarmee ik de elektrische geleiding in zouten kan meten.
als iemand hier goeie iedeen over heeft hoor ik die graag.
vriendelijk bedankt.

groetjes obeth.

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

biochemiefreak

    biochemiefreak


  • >1k berichten
  • 2330 berichten
  • VIP

Geplaatst op 22 september 2004 - 12:36

Dit kun je op zich heel makkelijk meten.
Plaats 2 elektrodes in de oplossing (negatieve en positieve) en meet hierover het potentiaal verschil :cry:

MvG Ron

#3

Jorim

    Jorim


  • >5k berichten
  • 5075 berichten
  • Beheer

Geplaatst op 22 september 2004 - 17:11

Bijna goed Ron :cry:

Bij een geleidbaarheidsmeting word een referentie spanningsverschil (V) tussen twee elektrodes aangelegd en vervolgens de stroom (I) gemeten.

Uit de Wet van Ohm (R=V/I) volgt de weerstand. Geleidbaarheid is het omgekeerde van weerstand (1/R) en word gemeten in Siemens.
De afmeting en constructie van de cel (celconstante = d (afstand tussen de elektrodes) / a (oppervlak van de elektrodes) is van invloed op de gemeten geleiding. Als je niet gaat vergelijken met waarden uit een boek, maar puur verschillende soorten oplossingen gaat vergelijken maakt afstand en electrode-oppervlak niet uit, want dat is dan toch bij elke meting hetzelfde.

Op deze site staat een 'opstelling' die je zou kunnen gebruiken.

Succes!

#4

biochemiefreak

    biochemiefreak


  • >1k berichten
  • 2330 berichten
  • VIP

Geplaatst op 23 september 2004 - 07:43

Bijna goed Ron

oke een beetje kort door de bocht maar bedoel het zelfde :cry:
MvG Ron

#5

janwillem_CF

    janwillem_CF


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 september 2004 - 14:04

Om de geleiding goed te meten moet je wisselstroom gebruiken anders gaan elektrodepotentialen de zaak verstoren.

#6

Jantine_CF

    Jantine_CF


  • Chemieforum.nl erelid
  • 485 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 september 2004 - 18:39

Of smelten dan gaan ze ook geleiden. Sommige zouten smelten al bij niet al te hoge temperaturen.

#7

Nikkie V5

    Nikkie V5


  • >25 berichten
  • 85 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 18 december 2008 - 23:17

Bijna goed Ron :P

Bij een geleidbaarheidsmeting word een referentie spanningsverschil (V) tussen twee elektrodes aangelegd en vervolgens de stroom (I) gemeten.

Uit de Wet van Ohm (R=V/I) volgt de weerstand. Geleidbaarheid is het omgekeerde van weerstand (1/R) en word gemeten in Siemens.
De afmeting en constructie van de cel (celconstante = d (afstand tussen de elektrodes) / a (oppervlak van de elektrodes) is van invloed op de gemeten geleiding. Als je niet gaat vergelijken met waarden uit een boek, maar puur verschillende soorten oplossingen gaat vergelijken maakt afstand en electrode-oppervlak niet uit, want dat is dan toch bij elke meting hetzelfde.

Op deze site staat een 'opstelling' die je zou kunnen gebruiken.

Succes!

Is er dan ook een formule voor de geleidbaarheid waarin de opperclakte van de cel en de afstand tussen de twee elektroden is opgenomen?

#8

DeeVee

    DeeVee


  • >250 berichten
  • 252 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 19 december 2008 - 15:01

Ja, di is er :D

Jorim heeft dit eigenlijk al aangegeven De oppervlakte van en de afstand tussen de elektrodes wordt bepaald door de celconstante, c (cm-1 .

De geleidbaarheid is κ = G . c, waarbij G=elektrische geleiding

Vergeet ook niet dat je meting sterk temperatuursafhankelijk is. De temperatuurscofficint voor verdune anaorganische zoutoplossingen bedraagt om en bij de 2% / K. Om te herleiden naar een referentietemperatuur (meestal 25¨C) gebruik je volgende formule:

TC = Δκ . 100 / (ΔT . κref

#9

Nikkie V5

    Nikkie V5


  • >25 berichten
  • 85 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 december 2008 - 19:51

Oke, dan heb ik nog een vraag, ik was bezig met berekenen hoeveel water geleidt met een pH van 7. Ik heb het volgende gedaan: (ik heb een andere formule gevonden)

4. Bij water is er altijd een heel klein deel van de H2O moleculen opgesplitst in ionen. Dit heet het waterevenwicht. Dat kun je als volgt weergeven:

K = [OH-] * [H3O+]

De molaire geleidbaarheid van H+ ionen is 34,982 10-3 Ω-1 m2 mol-1. De molaire geleidbaarheid van OH- ionen is 19,80 10-3 Ω-1 m2 mol-1. De elektrode oppervlakte is 1 cm2 = 1 10-4 m2 en de afstand tussen de twee elektroden is 1 cm = 1 10-2 m. De concentratie H3O+ en OH- ionen is:

2 H2O (l)   OH- (aq) + H3O+ (aq)

Voor: 0 0
Reactie: +X +X
Na: X X


10-14 = [OH-] * [H3O+]
10-14 = X * X
10-14 = X2
X = √10-14
X = 10-7

De concentraties van OH- en H3O+ zijn dus beide 10-7 mol L-1.

Voor H+ geldt:

Λ = γ / c

c = 10-7 mol L-1 = 10-7 mol dm-3 = 10-10 mol m-3
Λ = 34,982 10-3 Ω-1 m2 mol-1
γ = 34,982 10-3 * 10-10 = 3,4982 10-12 Ω-1 m-1

Voor OH- geldt:

c = 10-7 mol L-1 = 10-7 mol dm-3 = 10-10 mol m-3
Λ = 19,80 10-3 Ω-1 m2 mol-1
γ = 19,80 10-3 * 10-10 = 1,980 10-12 Ω-1 m-1

Ik moet de geleiding berekenen in Ω cm-1

Maar dan ben ik niet helemaal goed bezig of wel?

#10

DeeVee

    DeeVee


  • >250 berichten
  • 252 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 19 december 2008 - 21:40

Ik begrijp niet goed wat je met deze berekening wil bereiken. De geleidbaarheid van ultrapuur water bij 25C is 0.055S/cm. Maw; verwaarloosbaar tov. de geleidbaarheid van zoutoplossingen die je wil meten. Trouwens, de geleidbaarheid van dit soort water is onmogelijk te bepalen in niet gespecialiseerde laboratoria.

Ik denk dat je je moet concentreren op de opdracht: een meetopstelling maken om de geleidbaarheid van zoutoplossingen te meten. Normaal doe je dit met een conductiviteitsmeter en een conductiviteitssensor. Mag/kan je dergelijke basisapparatuur gebruiken? Zo ja, let dan op de keuze van de sensor. Voor lage geleidbaarheidwaarden, zeg maar in het lage S/cm bereik, kan je gebruik maken van een sensor met 2 elektroden, meestal met een celconstante van de grootte-orde 0.1/cm. Voor hogere waarden gebruik je een sensor met 4 elektroden. Hiermee ga je polarisatie-effecten en double-layer problemen tegen. De celconstante van dergelijke sensoren ligt meestal om en bij de 1/cm. Als je geen gebruik kan maken van dergelijke apparatuur kan je zelf proberen te knutselen met 4 elektroden op een rij waarbij je tussen de buitenste 2 een wisselstroom aanlegt en tussen de 2 binnenste een (m)V meter aansluit om de spanning te meten. Zorg ervoor dat de binnenste 2 elektroden exact dezelfde vorm en grootte hebben. Gebruik als materiaal roestvrij staal.

De celconstante, die welliswaar gedefineerd wordt als verhouding tussen onderlinge afstand en oppervlakte, kan eenvoudig bepaald worden in standaardoplossingen. Een standaardoplossing is een oplossing van NaCl of KCl van 0.01, 0.1 of 1 mol/l waarvan de geleidbaarheid in de fysische tabellen bekend is. Meet met je opstelling de geleiding (omgekeerde van de weerstand). als je de theoretische waarde deelt door de gemeten geleiding, heb je de celconste. doe dit wel bij 25C!

Kan je ons ook wat meer vertellen over het soort zouten en de concentraties ervan die je wenst te meten en wat het uiteindelijke doel van deze metingen is?

#11

Nikkie V5

    Nikkie V5


  • >25 berichten
  • 85 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 december 2008 - 21:27

We hebben al gemeten met een oplossing van zouten, en daar zijn de nodige resultaten al uitgekomen. Maar voor ons verslag moeten we ook een aantal vragen beantwoorden, en n daarvan is de geleiding (die minimaal is in zuiver water) te berekenen. Daarvoor wilde ik gaan rekenen aan het waterevenwicht omdat dat de enige ionen zijn die in zuiver water aanwezig zijn. alleen met de formule die ik vond kom ik niet ver genoeg denk ik. Kan ik de celconstante berekenen als ik de opperblakte van de cel weet en de afstand tussen de twee potentialen? Dan kan ik namelijk wel k = G*c gebruiken. Maar wat is k dan in deze formule? de molairegeleidbaarheid?

Groetjes!

#12

Nikkie V5

    Nikkie V5


  • >25 berichten
  • 85 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 22 december 2008 - 22:45

Hallo allemaal,

Ik ben bezig met een opdracht voor school, en daarvoor moet ik de geleiding van puur zuiver water berekenen. Ik heb het volgende geprobeerd, maar daarbij kom ik op een absurd getal uit:

Bij water is er altijd een heel klein deel van de H2O moleculen opgesplitst in ionen. Dit heet het
waterevenwicht. Dat kun je als volgt weergeven:

K = [OH-] ∙ [H3O+]

De molaire geleidbaarheid van H+-ionen is 34,982 10-3 Ω-1 m2 mol-1. De molaire geleidbaarheid van OH--ionen is 19,80 10-3 Ω-1 m2 mol-1. De elektrode oppervlakte is 1 cm2 = 1 10-4 m2 en de afstand tussen de twee elektroden is 1 cm = 1 10-2 m. De celconstante van de elektrode is dan 1,0 cm-1. De concentratie H3O+- en OH--ionen is:

2 H2O (l) ↔ OH- (aq) + H3O+ (aq)

Voor: 0 0
Reactie: +X +X
Na: X X


10-14 = [OH-] * [H3O+]
10-14 = X * X
10-14 = X2
X = √10-14
X = 10 7

De concentraties van OH- en H3O+ is dus 10-7.

Λ = γ /c
γ = G * Ө

(34,982 10-3 + 19,80 10-3) = γ * 10 7
γ = 547820

547820 = G * 1,0
G = 547820


Kan iemand mij helpen?


# Moderatoropmerking
Marjanne:
Je had deze vraag in een nieuw topic geplaatst. Daarmee wordt het een dubbelpost en dat is niet toegestaan. Daarom heb ik je vraag naar dit topic overgeheveld.

En nog iets:
Gebruik sub- en superscript aub! Bekijk de helpfunctie hoe sub- en superscript te gebruiken.

Veranderd door Marjanne, 22 december 2008 - 23:21


#13

hzeil

    hzeil


  • >1k berichten
  • 1379 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 december 2008 - 00:09

Nikkie,

Je gaat er van uit dat zuiver water neutraal is. Dat is echter niet het geval. Door CO2 opname uit de lucht komen er veel meer H+ ionen dan bij pH = 7. Daarnaast komen er ook nog wat waterstofcarbonaat ionen bij.

Voorts: Je kunt de celconstante slechts bij grove benadering berekenen uit de afmetingen van de cel. Want je zit met de inhomogeniteit van het electrische veld tussen de electroden. Zelfs de beide achterzijden van de electrodes doen nog een beetje mee met de electrische stroomgeleiding. Let op de analogie met inhomogene magneetvelden!.
Bij de vierpuntsmethode (vier electroden, verdeeld over een cylinderoppervlak) kun je helemaal niets meer berekenen omdat het electrische veld dan nergens meer homogeen is.
Uitleggen is beter dan verwijzen naar een website

#14

Don Carbazone

    Don Carbazone


  • >250 berichten
  • 552 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 23 december 2008 - 10:37

bij geleidbaarheidsmetingen in het labo wordt er gebruik gemaakt van een Wheatstone brug.

#15

DeeVee

    DeeVee


  • >250 berichten
  • 252 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 23 december 2008 - 10:38

Het klopt wat hzeil zegt! Alleen, zuiver water is zuiver water. Je kan enkel CO2 en carbonaten krijgen als je het sample ook blootstelt aan lucht. Dit gebeurt in de praktijk bijna altijd. Vanddar de opmerking van hzeil.

Verder ga je ervan uit dat alles gebeurt bij 25C

(34,982 10-3 + 19,80 10-3) = γ * 10 7





34,982 10-3 + 19,80 10-3 = 0.054782, wat je wil uitkomen





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures