測(cè)定溶液活度系數(shù)的方法(測(cè)量溶液濃度的方法)
1.測(cè)量溶液濃度的方法有哪些
1、滴定法測(cè)定某溶液的濃度
又稱(chēng)滴定分析法，是化學(xué)分析法的一種，將一種已知其準(zhǔn)確濃度的試劑溶液（稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)溶被）滴加到被測(cè)物質(zhì)的溶液中，直到化學(xué)反應(yīng)完全時(shí)為止，然后根據(jù)所用試劑溶液的濃度和體積可以求得被測(cè)組分的含量，這種方法稱(chēng)為滴定分析法（或稱(chēng)容量分析法）。
2、分光光度法測(cè)定某溶液的濃度
在分光光度計(jì)中，將不同波長(zhǎng)的光連續(xù)地照射到一定濃度的樣品溶液時(shí)，便可得到與不同波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的吸收強(qiáng)度。如以波長(zhǎng)（λ）為橫坐標(biāo)，吸收強(qiáng)度（A）為縱坐標(biāo)，就可繪出該物質(zhì)的吸收光譜曲線(xiàn)。利用該曲線(xiàn)進(jìn)行物質(zhì)定性、定量的分析方法，稱(chēng)為分光光度法，也稱(chēng)為吸收光譜法。用紫外光源測(cè)定無(wú)色物質(zhì)的方法，稱(chēng)為紫外分光光度法；用可見(jiàn)光光源測(cè)定有色物質(zhì)的方法，稱(chēng)為可見(jiàn)光光度法。
3、比重計(jì)法測(cè)定某溶液的濃度
比重計(jì)有兩種：一種叫重表，用于測(cè)量比水重的液體；另一種叫輕表，用于測(cè)量比水輕的液體。當(dāng)測(cè)得波美度后，從相應(yīng)化學(xué)手冊(cè)的對(duì)照表中可以方便地查出溶液的質(zhì)量百分比濃度。例如，在15℃測(cè)得濃硫酸的波美度是66°Bé，查表可知硫酸的質(zhì)量百分比濃度是98%。
波美度數(shù)值較大，讀數(shù)方便，所以在生產(chǎn)上常用波美度表示溶液的濃度（一定濃度的溶液在一定溫度下都有一定的密度或比重）。
不同溶液的波美度的測(cè)定方法是相似的，都是用測(cè)定比重的方法，根據(jù)測(cè)得的比重，查表?yè)Q算濃度?，F(xiàn)在對(duì)不同溶液的波美表都是專(zhuān)用的，如酒精波美表、鹽水波美表，這種波美表上面，有測(cè)定溶液波美度對(duì)應(yīng)的該種類(lèi)溶液的濃度，可以直接讀數(shù)，不用查表了。
4、旋光度法測(cè)定溶液的濃度（測(cè)定過(guò)手性物質(zhì)溶液的濃度）
旋光度的大小除了取決于被測(cè)分子的立體結(jié)構(gòu)外，，還受到待測(cè)溶液的濃度、偏振光通過(guò)溶液的厚度（即樣品管的長(zhǎng)度）以及溫度、所用光源的波長(zhǎng)、所用溶劑等因素的影響，這些因素在測(cè)定結(jié)果中都要表示出來(lái)。
當(dāng)一束單一的平面偏振光通過(guò)手性物質(zhì)時(shí)，其振動(dòng)方向會(huì)發(fā)生改變，此時(shí)光的振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)一定的角度，這種現(xiàn)象稱(chēng)為旋光現(xiàn)象。物質(zhì)的這種使偏振光的振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)叫做旋光性，具有旋光性的物質(zhì)叫做旋光性物質(zhì)或旋光物質(zhì)。許多天然有機(jī)物都具有旋光性。
2.測(cè)量食物水活度值有那些方法呢
水分活度值的測(cè)定方法 食品中水分活度的檢驗(yàn)方法很多，如蒸汽壓力法、電濕度計(jì)法、溶劑萃取法、擴(kuò)散法、水分活度測(cè)定儀法和近似計(jì)算法等。
常用的有水分活度測(cè)定儀法Aw測(cè)定儀法）、溶劑革取法和擴(kuò)散法。水分活度測(cè)定儀測(cè)定，操作簡(jiǎn)便，能在較短時(shí)間得到結(jié)果。
其余兩個(gè)方法，只要仔細(xì)地操作也能得到滿(mǎn)意的結(jié)果。（1）原理：利用氯化鋇飽和溶液校正過(guò)的水分活度（Aw）測(cè)定儀器在一定溫度下對(duì)樣品中的蒸汽壓力的變化，來(lái)確定水分活度。
（2）測(cè)定： ①儀器校正：用小鑷于輕輕地將兩張經(jīng)氯化鋇飽和溶液浸濕的濾紙置于水分活度測(cè)定儀的樣品盒內(nèi)，將具有傳感器裝置的表頭放在樣品盒上，并小心行緊，置于 20℃恒溫箱中，保3h，然后擰旋校正螺絲將 Aw值校正為9.000，按上述方法重復(fù)校正一次。 ②樣品測(cè)定：稱(chēng)取在15~25℃恒溫的適量樣品（不高出內(nèi)墊圈底部為度），置于樣品盒內(nèi)，弄平，然后將具有傳感器裝的表頭放在樣品盒上（切勿使表頭沾上樣品）并輕輕擰緊，放 20℃烘箱內(nèi)，恒溫2h后，不斷注意觀察儀器表頭上的指針變化情況，待指針恒定不變時(shí)，所指示的數(shù)值即為在此溫度下樣品的Aw值。
應(yīng)按2O℃以上每增加1℃加0.,20℃以下每減小1℃減0.m)2進(jìn)行校正。（3）說(shuō)明： ①要經(jīng)常用氯化鋇飽和溶液對(duì)儀器進(jìn)行校正。
②測(cè)定時(shí)切勿使表頭沾上樣品盒內(nèi)的樣品。表4-l為Aw值的溫度校上表。
3.活度系數(shù)的溶液
絕大多數(shù)的冶金反應(yīng)都有溶液（固溶體、冶金熔體及水溶液）參加，而這些溶液經(jīng)常都不是理想溶液。要進(jìn)行定量的熱力學(xué)計(jì)算和分析，溶液中各組分的濃度必須代以活度。活度是組分的有效濃度（或稱(chēng)熱力學(xué)濃度）。組分的濃度必須用一系數(shù)校正，方能符合于若干物理化學(xué)定律（例如質(zhì)量作用定律、拉烏爾定律、亨利定律、分配定律等等），此校正系數(shù)稱(chēng)為活度系數(shù)。
ai=γiNi ⑴
式中，ai為溶液中組分i的活度；Ni為溶液中組分i的摩爾分?jǐn)?shù)；γi為溶液中組分i的活度系數(shù)。
4.電動(dòng)勢(shì)法測(cè)定電解質(zhì)溶液的平均活度系數(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響因素有哪些
平均離子活度系數(shù)r±的測(cè)定測(cè)定r±的方法有溶解度法、依數(shù)性法及電動(dòng)勢(shì)法.其中以電動(dòng)勢(shì)法最簡(jiǎn)便.用電動(dòng)勢(shì)法測(cè)電解質(zhì)離子的r±時(shí)，常利用該電解質(zhì)溶液設(shè)計(jì)出一個(gè)原電池.設(shè)計(jì)此原電池的條件是：它的電池反應(yīng)中只含該電解質(zhì)溶液而無(wú)其它溶液.如測(cè)定HCl水溶液HCl的r±，可設(shè)計(jì)的原電池同前，由前式可得：ln =F/2RT( Emf - + )由此式可見(jiàn)，該電池的Nernst公式中只含HCl的活度而無(wú)其它電解度溶液的活度. 測(cè)定原理：用導(dǎo)線(xiàn)把伏特計(jì)與電池相連，電池內(nèi)阻為r，伏特計(jì)及導(dǎo)線(xiàn)的電阻為R.接通電路后，其電流I為：I=Emf/(R+r).此時(shí)伏特計(jì)顯示的值V=IR，也等于電池兩電極間的電壓Vr（因電池與伏特表并聯(lián)）.即： V=Emf-Ir.對(duì)于給定電池，其Emf及r是一定值，當(dāng)R越大，其I越小，Ir越小，當(dāng)R→∞時(shí)，I→0，則V→Emf.可見(jiàn)要準(zhǔn)確測(cè)定Emf必須I趨近于零.為達(dá)此目的，用一個(gè)方向相反，大小相等的電勢(shì)對(duì)抗電池的Emf，使外線(xiàn)路中沒(méi)有電流通過(guò)，測(cè)出的反向電壓數(shù)值正好等于被測(cè)電池的Emf.據(jù)此原理測(cè)定電動(dòng)勢(shì)的方法稱(chēng)為對(duì)消法或補(bǔ)償法。
5.水分活度的測(cè)定方法
水分測(cè)定方法有許多種，我們?cè)谶x擇時(shí)要根據(jù)食品的性質(zhì)來(lái)選擇。
常采用的水份測(cè)定方法如下： 1、熱干燥法： ① 常壓干燥法（此法用的廣泛）； ② 真空干燥法（有的樣品加熱分解時(shí)用）； ③ 紅外線(xiàn)干燥法； ④ 真空器干燥法（干燥劑法）； 2、蒸餾法 3、卡爾費(fèi)休法 4、水分活度AW的測(cè)定 水分活度值的測(cè)定方法 食品中水分活度的檢驗(yàn)方法很多，如蒸汽壓力法、電濕度計(jì)法、溶劑萃取法、擴(kuò)散法、水分活度測(cè)定儀法和近似計(jì)算法等。常用的有水分活度測(cè)定儀法Aw測(cè)定儀法）、溶劑革取法和擴(kuò)散法。
水分活度測(cè)定儀測(cè)定，操作簡(jiǎn)便，能在較短時(shí)間得到結(jié)果。其余兩個(gè)方法，只要仔細(xì)地操作也能得到滿(mǎn)意的結(jié)果。
（1）原理：利用氯化鋇飽和溶液校正過(guò)的水分活度（Aw）測(cè)定儀器在一定溫度下對(duì)樣品中的蒸汽壓力的變化，來(lái)確定水分活度。（2）測(cè)定： ①儀器校正：用小鑷于輕輕地將兩張經(jīng)氯化鋇飽和溶液浸濕的濾紙置于水分活度測(cè)定儀的樣品盒內(nèi)，將具有傳感器裝置的表頭放在樣品盒上，并小心行緊，置于 20℃恒溫箱中，保3h，然后擰旋校正螺絲將 Aw值校正為9.000，按上述方法重復(fù)校正一次。
②樣品測(cè)定：稱(chēng)取在15~25℃恒溫的適量樣品（不高出內(nèi)墊圈底部為度），置于樣品盒內(nèi)，弄平，然后將具有傳感器裝的表頭放在樣品盒上（切勿使表頭沾上樣品）并輕輕擰緊，放 20℃烘箱內(nèi)，恒溫2h后，不斷注意觀察儀器表頭上的指針變化情況，待指針恒定不變時(shí)，所指示的數(shù)值即為在此溫度下樣品的Aw值。應(yīng)按2O℃以上每增加1℃加0.,20℃以下每減小1℃減0.m)2進(jìn)行校正。
（3）說(shuō)明： ①要經(jīng)常用氯化鋇飽和溶液對(duì)儀器進(jìn)行校正。 ②測(cè)定時(shí)切勿使表頭沾上樣品盒內(nèi)的樣品。
表4-l為Aw值的溫度校上表。 2.溶劑萃取法：（1）原理：樣品中的水可用不混溶的溶劑來(lái)萃取，萃取的水量與水相小的水分活性成正比。
（2）試劑： ①卡爾費(fèi)休試劑：甲液：在干燥的棕色玻璃瓶中加人 100 ml無(wú)水甲醇、8.5 g無(wú)水乙酸鈉需預(yù)先在120℃干燥姆h以上），5.5 g碘化鉀，搖勻溶解后再通人3.0-10.0g干燥的二氧化硫。乙液：稱(chēng)取 37.65g碘、27.8g碘化鉀及42.25g無(wú)水乙酸鈉，移人干燥棕色瓶中，加人 500 ml無(wú)水甲醇，搖勻溶解后備用。
將上述甲、乙液混合，用聚乙烯薄膜套在瓶外，置于冰浴中靜置一晝夜，放在干燥器中，升至室溫后備用。 ②卡爾費(fèi)休試劑的標(biāo)定：取干燥帶塞的玻璃瓶稱(chēng)重，準(zhǔn)確稱(chēng)人重蒸餾水30mg左右，加人無(wú)水乙醇2ml，在不斷振搖下，用卡爾費(fèi)休試劑滴定至終點(diǎn)。
另取 2 ml甲醇同法進(jìn)行空白試驗(yàn)。按下式計(jì)算滴定度（T）: V0為空白試驗(yàn)時(shí)消耗的卡爾費(fèi)休試劑體積（ml）。
(3)測(cè)定：稱(chēng)取樣品 1.00g，放人盛有100ml苯（光譜純）的 250ml磨口錐形瓶中，蓋上塞，置于振蕩機(jī)上振搖1h，然后靜止10min，吸取此溶液50 ml于卡爾費(fèi)休水分測(cè)定器中，并加人無(wú)水甲醇 70 ml（可事先滴定以中和可能殘留的水分）?；旌?，然后用卡爾費(fèi)體試劑滴定至產(chǎn)生穩(wěn)定的橙微紅色不退色為止。
整個(gè)測(cè)定過(guò)程需要保持在 25土1℃中進(jìn)行。為了求得苯中飽和溶液水值，取蒸餾水10ml代替樣品，加苯10ml，振搖2min，靜止5min，以下操作步驟按上述樣品測(cè)定相同，同時(shí)記錄消耗的卡爾費(fèi)體試劑的毫升數(shù)。
（4）汁算：式中。Aw為樣品中水分活度值；Vn為從食品中萃取的水量，即從卡爾費(fèi)休試劑滴定度乘以滿(mǎn)定樣品時(shí)消耗卡爾費(fèi)體試劑毫升數(shù)；V。
為測(cè)定純水中萃取的水量（卡爾費(fèi)休試劑滴定度乘以滴定10ml (1)原理：樣品在康威氏（Conway）微量擴(kuò)散 皿的密封和恒溫條件下，（2）試劑：標(biāo)準(zhǔn)水分活度試劑如表4-2 (3)測(cè)定：稱(chēng)取樣品 1.00g，放人盛有100ml苯（光譜純）的 250ml磨口錐形瓶中，蓋上塞，置于振蕩機(jī)上振搖1h，然后靜止10min，吸取此溶液50 ml于卡爾費(fèi)休水分測(cè)定器中，并加人無(wú)水甲醇 70 ml（可事先滴定以中和可能殘留的水分）?；旌?，然后用卡爾費(fèi)體試劑滴定至產(chǎn)生穩(wěn)定的橙微紅色不褪色為止。
整個(gè)測(cè)定過(guò)程需要保持在 25土1℃中進(jìn)行。為了求得苯中飽和溶液水值，取蒸餾水10ml代替樣品，加苯10ml，振搖2min，靜止5min，以下操作步驟按上述樣品測(cè)定相同，同時(shí)記錄消耗的卡爾費(fèi)體試劑的毫升數(shù)。
（4）汁算：式中。Aw為樣品中水分活度值；Vn為從食品中萃取的水量，即從卡爾費(fèi)休試劑滴定度乘以滿(mǎn)定樣品時(shí)消耗卡爾費(fèi)體試劑毫升數(shù)； V。
為測(cè)定純水中萃取的水量（卡爾費(fèi)休試劑滴定度乘以滴定10ml (1)原理：樣品在康威氏（Conway）微量擴(kuò)散 皿的密封和恒溫條件下，（2）試劑：標(biāo)準(zhǔn)水分活度試劑如表4-2 (3)測(cè)定：在預(yù)先精確稱(chēng)重過(guò)的鋁皿或玻璃皿中（R25cm），精確稱(chēng)取1.0g 均勻切碎樣品，迅速放入康微氏皿的內(nèi)室中。在康微氏皿的外室先放入標(biāo)準(zhǔn)飽和試劑 5 ml或標(biāo)準(zhǔn)的上述各式鹽 5.0 g，加人少許蒸餾水潤(rùn)濕；一般進(jìn)行檢測(cè)時(shí)選擇2~4份標(biāo)準(zhǔn)飽和試劑，其中l(wèi)~2份大于或小于試樣的Aw值的標(biāo)準(zhǔn)飽和試劑。
然后在擴(kuò)散皿磨口邊緣均勻地涂上一層真空脂或凡士林，加蓋密封。在 25土 0.5 t溫度下放置 2土 0.5 h，然后取出鋁皿或玻璃皿稱(chēng)重，以示其中樣品質(zhì)量，求出樣品的增減質(zhì)量。
以各種飽和溶液在 25土 5℃溫度下的水分活度值為橫坐標(biāo)，質(zhì)量增減數(shù)為縱坐標(biāo)，在方格紙上作圖，此線(xiàn)與橫。
