đo độ dẫn điện riêng của dung dịch

ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH

Tổ/ Nhóm/ Lớp: Tổ 3 - B - 14DS411

Điểm:

Họ tên: Mai Nguyên Thiên Kiều

Nhận xét:

BÁO CÁO THỰC HÀNH VẬT LÝ
BÀI 3: KHẢO SÁT ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH
Các thông số hệ thống không thay đổi trong quá trình thực hành:
∆χ
= 3%
χ
o
t Phong

( C) =
o

3.1. Độ dẫn điện riêng của dung dịch NaCl nồng độ C0 (10 điểm)
Đồ thị độ dẫn điện riêng theo thời gian.

Nhận xét 3.1 về độ dẫn điện riêng trung bình của dung dịch C0.
- Độ dẫn điện nhỏ nhất: 2056 (µS/cm) tại thời điểm giây thứ 6.
- Độ dẫn điện lớn nhất: 2074 (µS/cm) tại thời điểm giây thứ 17.
- Độ dẫn điện trung bình: 2064 (µS/cm).

1

ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH

- Độ dẫn điện biến thiên theo thời gian3.2. Độ dẫn điện riêng của dung dịch NaCl
nồng độ C1 (10 điểm)
Đồ thị độ dẫn điện riêng theo thời gian.

Nhận xét 3.2 về độ dẫn điện riêng trung bình của dung dịch C1.
- Độ dẫn điện nhỏ nhất: 1619 (µS/cm) tại thời điểm giây thứ 0.
- Độ dẫn điện lớn nhất: 1645 (µS/cm) tại thời điểm giây thứ 12.
- Độ dẫn điện trung bình: 1640 (µS/cm).
- Độ dẫn điện của C1 có giá trị nhỏ hơn C0

2


ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH

- Độ dẫn điện biến thiên theo thời gian 3.3. Độ dẫn điện riêng của dung dịch NaCl
nồng độ C2 (10 điểm)
Đồ thị độ dẫn điện riêng theo thời gian.

Nhận xét 3.3 về độ dẫn điện riêng trung bình của dung dịch C2.
- Độ dẫn điện nhỏ nhất: 1258 (µS/cm) tại thời điểm giây thứ 0.
- Độ dẫn điện lớn nhất: 1282 (µS/cm) tại thời điểm giây thứ 20.
- Độ dẫn điện trung bình: 1270 (µS/cm).
- Độ dẫn điện của C2 có giá trị nhỏ hơn C1

3

ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH

- Độ dẫn điện biến thiên theo thời gian 3.4. Độ dẫn điện riêng của dung dịch NaCl
nồng độ C3 (10 điểm)
Đồ thị độ dẫn điện riêng theo thời gian.

Nhận xét 3.4 về độ dẫn điện riêng trung bình của dung dịch C3.
- Độ dẫn điện nhỏ nhất: 959,3 (µS/cm) tại thời điểm giây thứ 0.
- Độ dẫn điện lớn nhất: 979,2 (µS/cm) tại thời điểm giây thứ 21.
- Độ dẫn điện trung bình: 965,5 (µS/cm).
- Độ dẫn điện của C3 có giá trị nhỏ hơn C2
- Độ dẫn điện biến thiên theo thời gian

4


ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH

3.5. Độ dẫn điện riêng của dung dịch NaCl nồng độ C4 (10 điểm)
Đồ thị độ dẫn điện riêng theo thời gian.

Nhận xét 3.5 về độ dẫn điện riêng trung bình của dung dịch C4.
- Độ dẫn điện nhỏ nhất: 514.7 (µS/cm) tại thời điểm giây thứ 5.
- Độ dẫn điện lớn nhất: 527.7 (µS/cm) tại thời điểm giây thứ 13.
- Độ dẫn điện trung bình: 519.1 (µS/cm).
- Độ dẫn điện của C4 có giá trị nhỏ hơn C3
- Độ dẫn điện biến thiên theo thời gian
Kết luận 3.1 về sự ảnh hưởng của nồng độ đến độ dẫn điện riêng trung bình của

dung dịch.
- Nồng độ dung dịch giảm độ dẫn điện giảm: C0>C1>C2>C3>C4
- Độ dẫn điện của dung dịch phụ thuộc vào nồng độ
3.6. Từ các thực nghiệm trên
3.6.1. Trình bày các bước xây dựng đồ thị đường chuẩn, là đồ thị thiết lập mối
quan hệ độ dẫn điện riêng và nồng độ của dung dịch NaCl? (10 điểm)
5


ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH

Đồ thị thiết lập mối quan hệ độ dẫn điện riêng và nồng độ của dung dịch NaCl
được xây dựng thông qua các bước sau:
 Bước 1: Khởi động microsofl excell.
 Bước 2: Nhập các số liệu của độ dẫn điện riêng ứng với các nồng độ khác nhau
của dung dịch NaCl theo mẫu sau:
C(mg/L)

ᵪ(µS/cm)

C4=0,2C0 (200)
C3=0,4C0 (400)
C2=0,6C0 (600)
C1=0,8C0 (800)
C0(1000)

519.1
965.5
1270
1640

2064

 Bước 3: Nhấp chuột chọn bảng số liệu→ Insert→ Scatter→ Chọn kiểu→ Hiện
ra đồ thị→ Chọn các điểm trên đồ thị click chuột phải→ Add trendline→Bảng
fortmat trendline→Chọn Display Equation on chart, Display R- squares value
on chart→ Close.
ĐỘ DẪN ĐIỆN THEO NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH
Đồ thị đường chuẩn giữa nồng độ dung dịch NaCl và độ dẫn điện của dung dịch NaCl

- Có phương trình đường chuẩn là y =1.882x + 162.4
- Và hệ số tương quan là r2 = 0.996.

3.6.2. Tìm các tham số tạo nên phương trình đường chuẩn? (5 điểm)
- Các tham số của phương trình đường chuẩn y =1.882x + 162.4 là
+ a = 1.882
+ b = 162.4
- Cách tìm các tham số a,b
Ðặt (x1,y1), (x2,y2)... (xn,yn) là mẫu gồm n cặp quan sát trên đường hồi qui tổng thể:.

Theo phương pháp bình phương bé nhất thì ước lượng các hệ số α,β ( là các giá trị a
và b) sao cho tổng bình phương sai số của phương trình sau đây là bé nhất:

Các hệ số a và b được tính như sau:

6


ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH

- Ta có bảng sau:

TT

x

y

1
2
3
4
5
Cộng

200
400
600
800
1,000
3,000

519
966
1,270
1,640
2,064
6,459

(xi -)

(yi - ȳ)

-773
-326
-22
348
772

-400
-200
0
200
400

(xi -)(yi -ȳ)

309,048
65,244
0
69,656
308,912
752,860

(xi -)2

160,000
40,000
0
40,000
160,000
400,000

= = =600
= = =1291.72
- Thay vào công thức ta được:
b = = 1.882
a= 1291.72 - 1.882x600 = 162.4
3.6.3. Tìm hệ số tương quan của phương trình đường chuẩn (Correlation hay
R^2)? (5 điểm)
- Hệ số tương quan (r) là một chỉ số thống kê đo lường mối liên hệ tương quan giữa hai biến
số, như giữa nồng độ dung dịch (x) và độ dẫn điện của dung dịch (y).
- Hệ số tương quan có giá trị từ -1 đến 1.
- Hệ số tương quan bằng 0 (hay gần 0) có nghĩa là hai biến số không có liên hệ gì với nhau;
ngược lại nếu hệ số bằng -1 hay 1 có nghĩa là hai biến số có một mối liên hệ tuyệt đối.
- Nếu giá trị của hệ số tương quan là âm (r <0) có nghĩa là khi x tăng cao thì y giảm (và ngược
lại, khi x giảm thì y tăng); nếu giá trị hệ số tương quan là dương (r > 0) có nghĩa là khi x tăng
cao thì y cũng tăng, và khi x giảm thì y cũng giảm theo.
Theo kết quả thí nghiệm trên thì hệ số tương quan là +0,996. Điều này có nghĩa là giữa
nồng độ dung dịch và độ dẫn điện của dung dịch có mối liên hệ mật thiết và quan hệ giữa

7


ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH

chúng là cùng chiều, nếu nồng độ của dung dịch tăng thì độ dẫn điện của dung dịch tăng
và ngược lại.
Cách tính hệ số tương quan (r):
- Bảng số liệu độ dẫn điện ở các nồng độ như sau:
C(mg/L)

ᵪ(µS/c

200
400
600
800
1000

519
965
127
164
206

3000

6458

Theo bảng số liệu độ dẫn điện đo được ở các nồng độ ở trên ta tính được các thông số
sau (x: nồng độ, y : độ dẫn điện ):

= = =600
= = =1291,72
- Áp dụng công thức
Ta có:
TT

x

y

1
2
3
4
5
Cộng

200
400
600
800
1,000
3,000

519
966
1,270
1,640
2,064
6,459

(xi -)

-400
-200
0
200
400

(yi - ȳ)

-773
-326
-22
348
772

(xi -)(yi -ȳ)

309,048
65,244
0
69,656
308,912
752,860

(xi -)2

(yi - ȳ)2

160,000
40,000
0
40,000
160,000
400,000

596,942
106,419

472
121,299
596,416
1,421,548

r == = 0,998397
Suy ra r2 =(0.998397)2 = 0.996

3.7. Từ thực nghiệm đến thực tiễn (30 điểm)
3.7.1. Liệt kê tên của các dụng cụ, thiết bị ghi nhận hay áp dụng hiệu ứng độ dẫn
điện của dung dịch? (10 điểm)
- Máy điện di
8


ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH

- Bút đo độ dẫn điện
3.7.2. Mô tả chức năng chính của một dụng cụ, thiết bị ở mục (3.7.1)? (10 điểm)
Máy điện di (electrophoresis hay gel electrophoresis)
- Là một thiết bị sử dụng kỹ thuật trong sinh học phân tử được dùng để phân tích các
phân tử DNA, RNA hay protein dựa trên các đặc điểm vật lý của chúng như kích
thước, hình dạng
3.7.3. Trình bày sơ đồ và nguyên lý hoạt động một dụng cụ, thiết bị ở mục (3.7.1)?
(10 điểm)

Nguyên lý
Protein là những phân tử tích điện, khi đặt trong điện trường, sẽ di chuyển về phía điện
cực trái dấu với chúng.
3.Hoạt động của máy:

- Trong phương pháp này, các phân tử protein được phân tách theo trọng lượng dưới
tác dụng của điện trường không đổi. Protein được phân tách trong gel polyacrylamide
với các nồng độ khác nhau. Dưới tác dụng của dòng điện một chiều, các protein có
kích thước khác nhau sẽ di chuyển về điện cực trái dấu. Các phân tử protein gắn với
SDS nên chúng sẽ tích điện âm, do đó sự khác biệt về điện tích được loại trừ.

9


ĐỘ DẪN ĐIỆN RIÊNG CỦA DUNG DỊCH

Khi protein được chạy trong điện trường không đổi, phức hệ protein-SDS sẽ di chuyển
xuyên qua các lỗ gel polyacrylamid với vận tốc phụ thuộc vào hình dáng, kích thước
phân tử. Khi đó protein sẽ được phân tách thành các băng, vạch khác nhau. Gel thường
được sử dụng với nồng độ từ 5%-15% và có thể được chạy theo chiều nằm ngang hoặc
chiều thẳng đứng

10