TỔNG ÔN VẬT LÝ 11 TRỌNG TÂM

6.10 XÁC ĐỊNH ĐỘ DẪN ĐIỆN
Độ dẫn điện là nghịch đảo của điện trở. Một dây dẫn có độ dài L (cm) và thiết diện S
(cm2) thì điện trở của nó được tính theo công thức:
R=

L
S

( là điện trở riêng)
Đơn vị của R là ôm (), của  là ôm cm ( cm).
Đơn vị của độ dẫn điện là simen (S). Simen là nghịch đảo của ôm: 1 S = 1/. Độ dẫn
điện riêng là nghịch đảo của  có thứ nguyên là -1 cm-1 hoặc S/cm.
Độ dẫn điện κ (kappa) của một dung dịch được biểu thị bằng độ dẫn điện riêng của nó.
Đó là độ dẫn điện của một lớp dung dịch giữa 2 mặt đối nhau của một khối lập phương
có cạnh 1 cm.
κ=

1


S/cm

Ngoài đơn vị S/cm, độ dẫn điện κ còn được biểu thị bằng µS/cm. Nếu không có chỉ dẫn
riêng, nhiệt độ để xác định κ là 20 °C.
Thiết bị
Độ dẫn điện kế dùng để đo độ dẫn của cột chất lỏng giữa các điện cực của thiết bị đo
được nhúng vào dung dịch. Đó là tế bào đo độ dẫn điện, sau đây gọi tắt là tế bào đo hoặc
tế bào. Thiết bị dùng dòng điện xoay chiều để tránh ảnh hưởng của sự phân cực điện cực
và được trang bị một bộ phận bổ chính nhiệt độ hoặc một nhiệt kế chính xác. Tế bào đo
gồm hai điện cực platin song song được phủ platin đen, mỗi điện cực có diện tích bề mặt
S và cách nhau một khoảng L. Cả hai điện cực nói chung được bảo vệ bằng một ống thủy

tinh nhưng vẫn cho phép trao đổi tốt giữa dung dịch và điện cực.
Hằng số C của tế bào đo được biểu thị bằng cm-1 theo phương trình:
C=

L
S

Trong đó:
 là hệ số không có thứ nguyên, nó đặc trưng cho loại tế bào.
Thuốc thử
Chuẩn bị 3 dung dịch chuẩn kali clorid có chứa lần lượt 0,7455 g, 0,0746 g và 0,0149 g
kali clorid trong 1000 g dung dịch, dùng nước không có carbon dioxyd (TT) được điều
chế từ nước cất có độ dẫn điện không quá 2 S cm-1.
Độ dẫn điện và điện trở suất của 3 dung dịch này ở 20 oC cho trong bảng 6.10.
Nếu xác định độ dẫn điện không phải ở 20 oC, dùng phương trình sau để hiệu chỉnh độ
dẫn điện của các dung dịch kali clorid cho trong bảng 6.10. Phương trình này chỉ có giá
trị khi nhiệt độ trong khoảng 15 oC đến 25 oC


CT = C20º [ 1 + 0,021(T - 20)]
Trong đó:
T: Nhiệt độ quy định trong chuyên luận
CT: Độ dẫn điện của KCl ở T °C
C20: Độ dẫn điện của KCl ở 20 oC
Bảng 6.10: Độ dẫn điện và điện trở suất riêng của các dung dịch kali clorid
Nồng độ (g/1000g)
0,7455
0,0746
0,0149

Độ dẫn điện (S cm-1)
1330
133,0
26,6

Điện trở suất ( cm)
752
7519
37594

Cách tiến hành
Xác định hằng số tế bào
Chọn một tế bào đo thích hợp với độ dẫn điện của dung dịch thử.
Độ dẫn điện càng cao thì nên chọn tế bào đo có hằng số C càng cao ( thấp) để giá trị R
đo được càng lớn càng tốt đối với máy đo. Nói chung dùng tế bào đo có hằng số theo thứ
tự 0,1 cm-1, 1 cm-1 và 10 cm-1. Dùng một dung dịch kali clorid thích hợp để đo. Rửa tế
bào vài lần với nước không có carbon dioxyd (TT) được điều chế từ nước cất và ít nhất
hai lần với dung dịch kali clorid dùng để xác định hằng số của tế bào đo. Đo điện trở của
tế bào dùng dung dịch kali clorid ở 20 oC  0,1 oC hoặc ở nhiệt độ quy định trong chuyên
luận. Hằng số C (cm-1) của tế bào đo được cho bởi công thức:
C = RKCl × KCl
Trong đó:
RKCL: Điện trở đo được của dung dịch chuẩn kali clorid tính bằng mega ôm (M)
KCl: Độ dẫn điện của dung dịch chuẩn kali clorid tính bằng S cm-1
Hằng số C đo được của tế bào phải nằm trong khoảng 5% của giá trị đã cho.
Xác định độ dẫn điện của dung dịch thử
Sau khi hiệu chuẩn máy với một trong số các dung dịch chuẩn, rửa tế bào đo vài lần với
nước không có carbon dioxyd (TT) được điều chế từ nước cất và ít nhất hai lần với dung
dịch mẫu thử ở 20 oC  0,1 oC hoặc ở nhiệt độ quy định trong chuyên luận. Tiến hành các
phép đo lần lượt như quy định trong chuyên luận.