实验报告

1电导率实验 概述

电导定义为电阻的倒数，用G表示，单位为S。电解质溶液的电导与两电极距离L成反比,与电极截面积A成正比，即：G=KA/L。比例常数K称为电导率常数，单位为S·m-1。对于截面积为1m2的相距1m的导体其电导在数值上等于电导率。电导就是电阻的倒数，测定电导就是测定电阻。与测量金属电阻不同，必须使用交流电来测量电解液的电阻，因为直流电通过电解液时，两极将发生电极反应，使溶液浓度变化，其析出产物也将改变电极的性质。引入电导池常数Kcell=L/A。所以溶液的电导率K=Kcell/R。若Kcell已知就可以由电阻求出溶液的电导率。若Kcell未知就可以由一已知电导率的溶液装入电解池中，测定电阻求出溶液的电导池常数，在测量其他溶液的电导率。

科尔劳乌斯总结了大量实验后发现，强电解质的摩尔电导率与其浓度的平方成直线关系。在无限稀的电解质中，每一种离子的运动是相互独立的，不受共存离子的影响。强电解质的摩尔电导率为正、负离子的摩尔电导率之和，这就是离子独立运动定律。由于在净化水的过程中，水中的杂质浓度极低，因而可以用电导率表征溶液的纯净程度。

1.1蒸馏

蒸馏是一种热力学的分离工艺，它利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同，使低沸点组分蒸发，再冷凝以分离整个组分的单元操作过程，是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。与其它的分离手段，如萃取、过滤结晶等相比，它的优点在于不需使用系统组分以外的其它溶剂，从而保证不会引入新的杂质。但是该方法如需获得高纯产品比较困难，受容器和热力学能增高的影响，进一步的纯化将越来越困难，而且该法的能耗较高。

1.2反渗透

对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜，一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜称之为理想半透膜。当把相同体积的稀溶液(例如淡水)和浓溶液(例如盐 水)分别置于半透膜的两侧时，稀溶液中的溶剂将自然穿过半透膜而自发地向浓溶液一侧流动，这一现象称为渗透。当渗透达到平衡时，浓溶液侧的液面会比稀溶液 的液面高出一定高度，即形成一个压差，此压差即为渗透压。渗透压的大小取决于溶液的固有性质，即与浓溶液的种类、浓度和温度有关而与半透膜的性质无关。若在浓溶液一侧施加一个大于渗透压的压力时，溶剂的流动方向将与原来的渗透方向相反，开始从浓溶液向稀溶液一侧流动，这一过程称为反渗透。 反渗透是渗透的一种反向迁移运动，是一种在压力驱动下，借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法，它已广泛应用于各种液体的提纯与浓缩，其中最普遍的应用实例便是在水处理工艺中，用反渗透技术将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质去除，以获得高质量的纯净水。

1.3电导率测试仪

本实验采用上海雷磁公司DDS-11A型电导率仪。使用步骤如下：首先接通电极，将档位置于校正档，在待测液中调节显示为电极常数值，温度档调至水的温度，再将档位调至测试档，即可自动显示溶液电导率。若超过量程，则在大量程下测试。

1.4实验步骤

搭建电热套为热源的蒸馏水产生装置，为防止器壁的污染，冷凝管及烧瓶事先处理至洁净。得到30ml蒸馏水，并记录时间，电热套的热功率为400W。

在实验室的超纯水机上先接RO水，并记录电阻随时间的变化，待其显示稳定的电阻后，接取100ml待测水样，记录时间。

再接UP水，并记录电阻随时间的变化，待其显示稳定的电阻后，接取100ml待测水样，记录时间。超纯水机的功率为50W。

为防止水样的相互污染，最后依次测定UP，RO，蒸馏水的电导率。

1.5实验结果及讨论

18161412 RO UPM/cm1086420-200020040060080010001200140016001800t/s可以看到RO水纯化的过程比较缓慢而UP水则能在较快时间内达到稳定。

65 purewater RO UP4K/US3210

测定的水样的电导率，可见水的纯化程度依次为UP>RO>蒸馏水。

接下来比较进化单位体积的水所消耗的能量，记录了水的体积和所用时间以及设备的功耗。从下表可以看出净化效果最差的蒸馏水单位体积所消耗的能量是反渗透RO水的1600倍，虽然多了巨大的功耗，但是其净化效果任然不如RO水。可见反渗透处理水的功耗较低，

处理速度快，净化程度较高，操作简单，安全等特点。

K 蒸馏水 RO UP

US 5.90 5.50 0.60

R/MΩ/CM V/ml 9.89 18.25

30.00

t/s W/w 50.00 50.00

w/ml 10.00 12.50

W/ml*K 1.82 20.83

1200.00 400.00 16000.00 2711.86

100.00 20.00 100.00 25.00

2去污实验 概述

2.1化学去污 2.2电化学去污 2.3试样交流阻抗谱 2.4实验步骤 2.5实验结果 2.6结果讨论

3净化空气中PM2.5原理 概述

3.1膜空气净化技术

4模拟核燃料合成实习 概述 4.1