文档介绍：电解与库仑分析法
Electrolytic and coulometric analysis
汇报人:圣迎迎 **********
刘龙 **********
电解与库仑分析法
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概论
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电解分析的基本原理
电解分析法及应用
库仑分析法及应用
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概述
发展历史
1800年意大利物理学家伏打成功制造伏打电池。同年英国化学家卡里斯尔()和尼柯尔森()利用伏打电池实现了水的电解。
1864年吉布斯首次利用电解分析法测定铜。铜的快速电解测定获得成功,促进这种分析方法进一步扩展到其它金属。
1873年汉内() 测定***
测定Zn, Pb. Riche 测定Mn
测定Cd
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概述
基本概念
:借助外加电源的作用实现化学反应向着非自发方向进行的过程,也是电解池中通过电流的过程。
电解分析法
电重量分析法:电解分离法:
直接称量电极上析出物质的质量。
使用电解手段进行物质的分离
实现电解分析的方式有三种:控制外加电压电解控制阴极电位电解
恒电流电解。
相对误差小、准确度高
适用于常量分析
不用标准样品
C
B
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基本概念
概述
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电解分析法特点
应用:金属纯度鉴定、仲裁分析及常规分析,或元素分离。
基本概念
概述
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:通过测量被测物质在100%电流效率下电解所消耗的电量来进行定量分析的方法。
要求:
电流效率为100%;
无电极副反应。
特点:可进行常量和微量分析,且在痕量物质分析时
仍具有很高的准确度。
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概述
基本概念
共同点
均以电解反应为基础且不需要基准物质和标准溶液。是一种绝对的分析方法,并且准确度高。
不同点
电解分析通过称量电沉积于电极表面的物质的质量求得被测组分含量。仅适用于常量组分的测定。
库仑分析根据电解过程中消耗的电量求得被测组分含量。适用于常量、微量及痕量组分的测定。
研究现状
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电解分析的基本原理
电解
在酸性的CuSO4溶液中,插入两支Pt片电极,再将一可调压直流电源的正、负极分别与两铂电极连接,调节可变电阻,使溶液中有电流通过(右图)。
现象:在正极上有气泡逸出,负极慢慢变色。
实质:在电极上发生了化学反应; 阴极:Cu2+ + 2e -⇋ Cu↓
阳极:2H2O ⇋ 4H++ O2 + 4e-
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分解电压和析出电位
电解分析的基本原理
当外加电压很小时,几乎没有电流通过或只有很小的电流通过电解池,表明该小电压无法引起电极反应。调节电阻R增加外加电压,则电流略有增加。当外加电压达到某一数值时,电流明显增加,表明在两电极上产生连续不断的电极反应,以后电流随电压的增加而直线上升。
以外加电压U外为横坐标,通过电解池的电流i为纵坐标作图,可得如图所示的i-U外曲线。
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电解分析的基本原理
图中a线对应的电压为引起电解质电解的最低外加电压,称为该电解质的“分解电压”。
分解电压是对电解池而言,如果只考虑单个电极,就是“析出电位”。分解电压(U分)与析出电位(φ析)的关系是: U分=φ阳析-φ阴析
很明显,要使电解反应发生,
U外>U分,阴极电位必须比析出电位更负(即使是很微小的数值)。同样,如在阳极上氧化析出,则阳极电位必须比析出电位更正。
分解电压和析出电位