库仑分析法测量砷.ppt

电化学分析法
库仑分析法测定水样中的砷
一、实验目的
1、熟悉库仑法的基本原理和特点
2、掌握库仑仪的使用方法
一、库仑分析基本原理
根据待测物质在电解过程中所消耗的电量来求得该物质的方法称为库仑分析法或电量分析法
它分为
控制电流库仑滴定法—控制电流电解
控制电位库仑分析法—控制电位电解
(一)法拉第电解定律
1. 先决条件
(1) 工作电极上除待测物质外,无其它任何电极反应发生(无副反应)
(2) 电流效率必须100%
2. 法拉第(Faraday)定律
库仑分析法的定量依据是法拉第(Faraday)定律
m——电解析出物质的质量(g)
M——析出物质的摩尔质量(g·mol -1 )
n——电极反应中的电子转移数
F——法拉第常数 96485(c ·mol-1)
Q——通过电解池的电量
i——通过电解池的电流强度(A)
t——电解进行的时间(S)
(1)溶剂的电极反应
常用的溶剂是H2O,其电极反应主要是H+的还原(阴极反应)和H2O的电解
2 H2O→4 H++O2+4e- 阳极反应
可控制工作电极电位和溶液pH值,防止H2或O2在电极上析出
(二) 影响电流效率的因素
(库仑分析法的先决条件是电流效率为100%)
(2)电活性物质在电极上的反应
溶剂或试剂中微量易氧化或还原杂质在电极上反应影响电流效率
可用纯溶剂作空白加以校正消除,或进行预电解除去杂质
(3)可溶性气体的电极反应
只要是溶解的O2,它易在阴极上还原为H2O或H2O2,可通过惰性气体(N2)数分钟除去,或在惰性气氛中电解
(4)电极自身参与反应
电极本身在电解液中溶解。防止方法:采用惰性电极或其它材料作电极
(5)电解产物的再反应
常见的是两个电极上的电解产物相互反应或一个电极上的反应产物又在另一个电极上反应
防止方法: 是选择合适的电解液或电极,或采用隔膜将阴阳极隔开,或将辅助电极置于另一容器内用盐桥相连接
(6)共存离子的电解
把共存离子预先进行分离
采用较高纯度的试剂和溶剂,设法避免电极上副反应的发生,才能保证电流效率达到100%或接近100%
二、库仑滴定法(恒电流库仑滴定法)
建立在控制电流电解过程上的库仑分析法
电解池
电极反应产生“滴定剂”,与待测物
恒定电流
定量反应
完全
指示终点到达,停止电解
据消耗Q,计算m待