Удельная электрическая проводимость

Удельной электрической проводимостью χ называют электропроводность раствора, находящегося между параллельными электродами площадью 1 м², расположенными на расстоянии 1 м. Размерность удельной электропроводности  (СИ) или  (СГС), где 1См = 1Ом^-1. Физический смысл удельной электропроводности – электропроводность единицы объема.

Удельная электропроводность обратно пропорциональна удельному сопротивлению:

 ,                            (1)

где ρ – удельное сопротивление проводника; R – сопротивление проводника; l – длина проводника; S – площадь поперечного сечения проводника.

Удельная электрическая проводимость раствора электролита зависит от природы электролита, концентрации раствора и температуры.

Графическая зависимость удельной электрической проводимости водных растворов слабых и сильных электролитов от концентрации (рис. 1) проходит через точку максимума.

Рис.1. Зависимость удельной электропроводности от концентрации

На кривых зависимости удельной электропроводности от концентрации обычно наблюдается максимум. С увеличением концентрации удельная электропроводность сначала растет, поскольку увеличивается количество ионов в единице объема раствора. При дальнейшем увеличении концентрации сильных электролитов межионное взаимодействие возрастает настолько сильно, что приводит к снижению скорости движения ионов и уменьшению удельной электропроводности раствора.

В растворах слабых электролитов скорость движения ионов мало зависит от концентрации, однако с увеличением концентрации раствора уменьшается степень диссоциации - α. За счет снижения степени диссоциации уменьшается число ионов в 1см³ и, следовательно, уменьшается электропроводность.

Удельная электрическая проводимость растворов электролитов зависит от температуры. Повышение температуры увеличивает электропроводность растворов электролитов, так как скорость ионов растет. Для солей в водных растворах Δt ≈ 0,02, т. е. повышение температуры на 1°С приводит к увеличению электропроводности примерно на 2 %, поэтому измеряют электрическую проводимость при постоянной температуре.