Кулонометрические методы анализа

Кулонометрические методы анализа основаны на измерении количества элек­тричества, израсходованного при электролизе на количественное окисление или вос­становление анализируемого вещества.

Метод использует объединённый закон Фарадея:

где:

- m - масса определяемого вещества, г;

- М - молярная масса определяемого вещества, г/моль;

- Q - количество электричества, Кл (Ф);

- F - число Фарадея, 96493 Кл  моль ^-1;

- n - число электронов, участвующих в реакции.

По способу выполнения различают прямую и косвенную кулонометрию, по технике выполнения – потенциостатическую (Е = const) и амперостатическую (I = const).

Методы прямой и косвенной кулонометрии отличаются по аппаратурному оформлению и технике определения. Прямую кулонометрию обычно проводят при контролируемом потенциале, косвенную – при постоянном значении тока.

Прямая кулонометрия используется в основном в потенциостатическом ре­жиме для определения электроактивных веществ (тяжёлых металлов или анионов), и непосредственно подвергающихся электролизу на одном из электродов. Устанавли­вают на рабочем электроде потенциал разложения Е_разл анализируемого вещества и поддерживают его постоянным. В процессе электролиза концентрация электроактив­ного вещества и ток в цепи экспоненциально убывают во времени.

Зависимость выражается уравнением:

;

где: I_t - ток в момент времени t;

I₀ - ток в момент начала электролиза;

k - константа, зависящая от площади поверхности электрода, коэффициента диффузии вещества, объёма раствора, толщины диффузного слоя;

Электролиз ведут до остаточного тока 0,01% (погрешность 1%) или 0,001% (по­грешность 0,1%).

Количество электричества определяют интегрированием

Дата добавления: 2015-07-21