電解與庫侖分析法ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-15 23:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 analysis 第二節(jié) 庫侖分析原理與應(yīng)用 principle and applications of coulometric analysis 第三節(jié) 庫侖滴定 coulometric titration 結(jié)束 第五章 電解與庫侖分析法 第三節(jié) 庫侖滴定 一、 庫侖滴定 coulometric titration 二、 自動庫侖滴定 automated coulometric titration 三、 微庫侖分析 microcoulometric analysis electrolytic and coulometric analysis coulometric titration 一、庫侖滴定 ── 恒電流庫侖分析 coulometric titration 1. 控制電流的電解過程 恒電流庫侖滴定法 在特定的電解液中，以 電極反應(yīng)產(chǎn)物作為滴定劑 （電生滴定劑，相當(dāng)于化學(xué)滴定中的標(biāo)準(zhǔn)溶液）與待測物質(zhì)定量作用；根據(jù)滴定劑所消耗的電量計算被測物質(zhì)的含量 . 借助于電位法或指示劑來指示滴定終點(diǎn)。故庫侖滴定并不需要化學(xué)滴定和其它儀器滴定分析中的標(biāo)準(zhǔn)溶液和體積計量。 容量分析 庫侖滴定 標(biāo)準(zhǔn)溶液 配制標(biāo)定 恒電流儀 計量器 滴定管 計時器 執(zhí)行器 活塞 開頭 終點(diǎn)確定 指示劑 指示劑、電位或電流突躍 與容量分析相比： 庫侖滴定電路分為工作電路（恒電流源及時間指示）和指示電路（外加一個小電壓的電解裝置及終點(diǎn)顯示）。 使用恒電流電解分析，電解時間短、電量易測定， Q=it。但需解決 電流效率 100%和 終點(diǎn)指示問題 。 在電解 Fe2+至 Fe3+時，電極反應(yīng)為 陽極： Fe2+ == Fe3+ + e ?o= 陰極： H+ + e == 1/2H2 ?0=0V 隨時間的推移， [Fe2+]?, 為維持恒電流，外加電壓將 ?。當(dāng)外加電壓增加到一定值時，陽極電位正移。此時，溶液中將有 O2析出： H2O=1/2O2+2H++2e ?0= (包括 ?) 即電流效率將達(dá)不到 100%！ 解決方法： 于電解液中加入 “ 第三者 ” ：高濃度的 Ce3+作為輔助體系 。 Ce3+ = Ce4+ +e ?0= 可見此時 Ce4+比 O2先析出，而析出的 Ce4+馬上與 Fe2+作用，充當(dāng)了所謂的“滴定劑”，即電生滴定劑，從而保持電流效率為 100%。 該法類似于 Ce4+滴定 Fe2+ , 因此 恒電流電解又稱庫侖滴定。 (1) 不必配制標(biāo)準(zhǔn)溶液 簡便 ， 簡化了操作過程； (2) 可實現(xiàn)容量分析中不易實現(xiàn)的滴定 Cu+、 Br Cl2作為滴定劑； (3) 滴定劑來自于電解時的電極產(chǎn)物 快速 ， 產(chǎn)生后立即與溶液中待測物質(zhì)反應(yīng) ； (4) 庫侖滴定中的電量較為容易控制和準(zhǔn)確測量 準(zhǔn)確 ， 可達(dá) %； (5) 方法的靈敏度、準(zhǔn)確度較高。 靈敏 ， 可檢測出物質(zhì)量達(dá) 105109 g/mL。 基準(zhǔn)物測定； (6) 可實現(xiàn)自動滴定 易自動化 指示終點(diǎn)的方法 （ 1）指示劑法 普通容量分析中的化學(xué)指示劑如 甲基橙、酚酞、百里酚藍(lán)和溴酸藍(lán)亞鐵靈 等，都可以用于庫侖滴定中。 例如： 電解產(chǎn)生的滴定劑 Br2去滴定 NH2OH， SCN,S2等時，可用 甲基橙 作指示劑。 測肼（ NH2－ NH2）時，加大量 KBr和甲基橙 陰極： 2H＋ ＋ 2e H2 陽極： 2Br－ Br2＋ 2e 滴定反應(yīng)： NH2NH2+2Br2=N2+4HBr Br2與肼作用完后， 過量 Br2使 甲基橙退色，即為終點(diǎn)。 應(yīng)用化學(xué)指示劑進(jìn)行庫侖滴定應(yīng)注意： （ 1）所選指示劑和被測物質(zhì)都不能首先在電極上發(fā)生反應(yīng)，而只有輔助電解質(zhì)在電極上反應(yīng)。 （ 2）要求被測物質(zhì)與電解產(chǎn)生滴定劑的反應(yīng)必須比指示劑快。 （ 3）用于微量物質(zhì)測定時，由于化學(xué)指示劑變色范圍較寬，使分析誤差偏大。 （ 2） 電位法 利用另一指示電極和參比電極測量溶液的電位變化以指示終點(diǎn) 。 例如： 測定溶液中酸的濃度時 ， 可用玻璃電極作指示電極 ， 甘汞電極為參比電極 ， 用 pH計顯示的 pH變化指示終點(diǎn) 。 此時以Pt電極為工作電極 ， Ag電極為輔助電極 。 其電極反應(yīng)為： Pt陰極 2H2O＋ 2e=H2+OH Ag陽極 2Ag+2Cl=2AgCl +2e 電極反應(yīng)使得溶液中氫氧根離子增加 （ 滴定劑 ） ， 計量點(diǎn)后過量的氫氧根使溶液酸度發(fā)生變化 ， 故可用 pH計指示終點(diǎn) 。 （ 3） ． 死停終點(diǎn)法 根據(jù)在指示電路上的 檢流計上指針 （ 電流 ） 的變化 指示終點(diǎn)的方法；故又稱電流滴定 。 其做法是將兩個相同的 （ 雙 ） 鉑電極插入溶液中 ， 外加一低
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