第八章电解与库伦分析法ppt课件.ppt

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1、第八章电解与库伦分析法一、概述上一章讨论的是i=0状况本章讨论的是i≠0，即电极上发生反应原电池电解池§8-1电解分析原理应用外加电源电解试液，通过电极反应将试液中的待测组分转变为固相析出，对析出物进行称量以求得被测组分的含量。根据电解过程中所消耗的电量求出被测组分的方法共同点：分析过程无须应用基准物质和标准溶液电解分析法☛库伦分析法☛二、电解分析法基本原理1、电解现象CuSO4阴极：阳极：2、反电解与反电动势CuSO4CuO2反电解组成原电池，产生的电压与外加电压方向相反反电动势3、分解电压与析出电位使被电解物质在两个电极上产生迅速的、连续不断的电极反应时所需要的最小的

2、外加电压。1)分解电压物质在阴极上产生迅速的、连续不断的电极反应而被还原析出时所需的最正（小）的阴极电位；或在阳极上被氧化析出时的最负（小）的阳极电位。2)析出电位anodecathodeO2在阳极上的析出电位为a阴极上的析出电位越正的组分越易还原阳极上的析出电位越负的组分越易氧化Cu2+在阴极上的析出电位为cCuSO4电解3）理论与实际分解电压存在极化现象时以电解1mol/L的CuSO4为例4)电解时离子析出的次序及完全程度析出顺序：在阴极上，析出电位愈正者，愈易还原；在阳极上，析出电位愈负者，愈易氧化。电解完全程度：[Mn+]ep=10-5~-6[Mn+]0时认为

3、电解完全可以电解分离不能电解分离两种离子的析出电位差越大，被分离的可能性就越大Pt电极上电解0.1mol/LH2SO4中的0.1mol/LAg+,1mol/LCu2+银的析出电位更正，银先析出。实例说明当Ag+浓度降为10-6mol/L时，可认为已析出全。此电位比铜的析出电位正，所以可以通过电解将两者分离。控制电位可在0.445～0.346V电解即可。对于分离两种共存的一价离子，它们的析出电位相差在0.30V以上时，可认为能完全分离；两种共存的二价离子，它们的析出电位相差在0.15V以上时，即达到分离的目的经验规律第二节电解分析方法与应用一、恒电流电解法在恒定的电流条件下

4、进行电解，然后直接称量电极上析出物质的质量来进行分析。铂丝网阴极：面积大，电流密度较小，利于得到光滑致密、牢固附着在电极上的沉积物螺旋铂丝阳极：兼作搅拌棒，消除浓差极化。1）基本装置一般控制电流0.5-2A优点：测定速度快，准确度高。Pb2++2e=PbCu2++2e=Cu缺点：选择性不高。(只能分离电动序中氢以上与氢以下的的金属。)2）方法的优点和不足恒电流电解判断终点的依据就是氢气析出H2二、控制电位电解法控制工作电极（阴极阳极）电位为一恒定值条件下进行电解的分析方法。以下面两种离子电解为例说明Cu2+：1mol·L-1；Ag+：0.01mol·L-1阴极还原：Cu2

5、++2e＝CuAg++e＝Ag1）工作原理恒定电位的选定是根据共存组分析出电位的差别。电极电位越正。越易还原沉淀完全时该电位高于Cu2+的析出电位，Cu2+不会析出Ag+和Cu2+可分离完全控制阴极电位负于a正于b，A离子还原析出，而B不能2）装置电重量法3）、电流—时间曲线i/At/min电解完全后，电流应降至零4）、特点和应用特点：选择性高，可用于分离和测定既可作定量测定，又可用作分离技术，常用于多种金属离子共存时，某一种离子含量的测定第三节库仑分析法第八章电解与库伦分析法一、库仑分析法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定量的依据1）、前

6、提条件电流效率必须100%η达到99.9%~100.0%2）、影响电流效率的因素（1）溶剂的电极反应2H2O=4H++O2+4e控制适当的电极电位及溶液pH范围（2）溶解氧的电极反应O2+2H2O+2e-=H2O2+2OH-电解前通N2除去氧（3）溶液中杂质的电解反应采用络合、分离等方法消除（5）电极自身的反应除选用合适的电极，介质等条件外，最常用的方法有－控制电位库仑分析和恒电流库仑滴定法。（4）电解产物的再反应采用隔膜套筒将阴阳极分开或盐桥连接Cr3+Cr2+H+二控制电位库仑分析1）、方法原理建立在控制电位电解过程的库仑分析2）、仪器装置在控制电位电解的线路中，串联

7、一个能测量通过电解池电量的库仑计，构成了控制电位库仑分析仪控制电位电解装置示意图电重量法库伦分析法作图法（测电量）it=i010-kt当t增加时，10-kt迅速减小。kt值一般大于3，故10-kt一项比起来1来可忽略。所以，当t较大时，Q的极限值为i0/2.303k。Q的极限值为i0/2.303k由：it=i0e-kt直线斜率：－k/2.303截距：logi0绘制n个点即可如10秒、20秒、30秒、40秒不必等待电解终了电子仪器直接显示通过电解池总电量精度可达0.01-0.001μC电子库仑计库仑计（测电量）1)氢氧库仑计电解