电导法测定难溶盐BaSO4的溶解度实验数据处理程序的研发

任庆云，王松涛，闫 娜

(集宁师范学院 化学与化工学院，内蒙古 集宁 012000)

在化学实验教学中，原始实验数据经计算、绘图、求解处理，得到最终处理结果，教师一般不能做出直接判断，使用计算机技术开发计算机程序，可将实验数据直接转化为可评价数据[1-2]。计算机技术使化学工作者的工作环境和研究方法发生了改变，使难于解决的问题变得简单，使化学工作者从许多大量重复的劳动中摆脱出来，这样不但转换了化学工作者一贯的工作方法，还使他们发现了如何快速的找到自己所需的信息，正因为这样计算机技术成了化学工作者在日常工作中需要熟练运用的技术。

物理化学实验[3-6]课程中，学生首先采集大量实验数据，并对其进行处理，经做图和计算求出实验数据处理结果[7]，往往避免不了引起误差，即使是同一组实验的不同学生处理出来的数据结果也不尽相同，必定影响实验结果的准确性。因此我们使用Visual Basic 6.0[8-10]语言为开发工具，结合实验原理开发了“电导法测定难溶盐硫酸钡溶解度实验数据处理程序”，为教师和学生提供一个方便快捷的应用程序，对实验后的数据进行处理减少误差，保证结果的真实可靠。

1 实验数据处理程序

1.1 实验原理

硫酸铵溶液和氯化钡溶液混合，可以得到硫酸钡溶液。

(NH4)2SO4+BaCl2==BaSO4↓ +2NH4Cl

电解质溶液导电能力的大小，常以电导表示，用符号G表达。

式(1)

式(1)中G为电导，单位为S。

电导率是电阻率的倒数，用 表示，其单位是S/m。

式(2)

式(2)中ρ为电阻率。

摩尔电导率，用符合Λm表示。其与电导率的关系为

式(3)

式(3)中Λm的单位是S·m2·mol-1；c为溶液的浓度，单位是mol·m-3。

难溶盐的电导率为κBaSO4=κ溶液-κ水，根据式(3)得

式(4)

在溶液中，溶液的质量近似等于溶剂水的质量，已知水在各个温度下的密度，则可计算出硫酸钡在各个温度下的质量摩尔浓度，质量摩尔浓度乘以摩尔质量就是硫酸钡在此温度下的溶解度。

1.2 数据处理程序

在实验原理基础上，采用Visual Basic 6.0语言开发了“电导法测定难溶盐硫酸钡的溶解度实验数据处理程序”。

1.2.1 使用说明

双击“电导法测定难溶盐硫酸钡的溶解度实验数据处理程序”进入主界面(如图1所示)，如需处理不同温度下实验数据，选择“电导法测定难溶盐硫酸钡的溶解度(不同温度条件下)”单选按钮和“确定”按钮，进入数据输入窗口，输入实验数据(如图2所示)，可通过选择“计算”按钮，得到数据计算结果(如图3所示)，可通过选择“打印”按钮输出计算结果于纸上；可通过选择“图形”按钮，得到图形(如图4所示)，可通过选择“打印“按钮输出图形于纸上。如需处理某一温度下实验数据，使用方法同上相似。

图1 电导法测定难溶盐硫酸钡的溶解度实验数据处理程序主界面

图2 电导法测定难溶盐硫酸钡的溶解度(不同温度条件下)实验数据处理程序数据录入界面

图3 电导法测定难溶盐硫酸钡的溶解度(不同温度条件下)实验数据处理程序数据处理结果界面

图4 电导法测定难溶盐硫酸钡的溶解度(不同温度条件下)实验数据处理程序图形

1.2.2 源代码

“电导法测定难溶盐硫酸钡溶解度实验数据处理程序”主要源代码如下：

Dim sdd(5),rdd(5)′ 定义数组Private Static Sub jtd()Text1.Text = “”′ 对象Text1的Text属性设置为空字符…End SubPrivate Sub Command3_Click()′ “清除”按钮的程序代码Call jtdEnd SubPrivate Sub Command1_Click()′ 实验数据计算Form1.Cls ′ 窗体Form1清屏Form1.Show′ 显示窗体Form1Form3.Hide′ 隐藏窗体Form3cl = Chr$(13) + Chr(10) ′ 回车cs = Val(Text8.Text)

′ 将文本框Text8(电极常数)的Text属性值赋值给变量csm = 0.233sd = (sdd(1) + sdd(2) + sdd(3)) / 3′ 计算 读值平均值rd = (rdd(1) + rdd(2) + rdd(3)) / 3′ 计算 读值平均值sdds = sd * lc / cs′ 计算 实际值rdds = rd * lc / cs′ 计算 实际值ydds = rdds - sdds′ 计算 jx = 0.01278 + 0.016′ 计算难溶盐 c = ydds / jx′ 计算饱和溶液的浓度rjd = 0.001 * c * m / sm′ 计算难溶盐的溶解度ksp = c * c / 1000000′ 计算难溶盐的KspEnd Sub…Private Sub Command2_Click() ′ 作图程序代码…For i = 1 To nForm2.Circle (wd(i),y(i)),0.09Form2.Circle (wd(i),y(i)),0.9′ 在窗体Form2上画半径不同的同心圆Next iEnd Sub

2 结论

本实验采用电导法测定难溶盐硫酸钡溶解度，利用Visual Basic 6.0编程软件对“电导法测定难溶盐硫酸钡溶解度”实验数据进行处理。此程序的使用能够有效避免学生手动作图过程中产生的误差，使实验结果和图形更加科学准确，为学生自己分析实验数据及教师批改实验报告提供了可靠的依据，同时也使自己学会了一种计算机技术，为以后的实验数据处理提供帮助。