第十六章-电解与库仑分析法.pptVIP

本章学习内容16.1概论16.2电解分析的基本原理16.3电解分析方法及应用16.4库仑法本章学习基本要求了解电解分析方法与库仑分析方法的特点；掌握电解分析方法的基本原理、计算及应用；掌握库仑分析法的基本原理、计算及应用；掌握控制电位库仑法和恒电流库仑滴定法。如通过电解池的电流是恒定的，则Q=It代入电解定律变换，得控制电位库仑分析法具有准确、灵敏、选择性高等优点，特别适用于混合物质的测定，因而得到了广泛的应用。可用于五十多种元素及其化合物的测定。其中包括氢、氧、卤素等非金属，、钠、钙、镁、铜、银、金、铂族等金属以及稀土和钢系元素等。在有机和生化物质的合成和分析方面的应用也很广泛，涉及的有机化合物达五十多种。例如，三氯乙酸的测定，血清中尿酸的测定，以及在多肽合成和加氢二聚作用等的应用。控制电位库仑法也是研究电极过程、反应机理等方面的有效方法。测定电极反应的电子数不需事先知道电极面积和扩散系数。“电位缓冲”：在溶液中加入各种去极化剂，限制阴极（或阳极）的电位变化，使电极电位稳定于某值不变。去极化剂在电极上的氧化或还原反应并不影响沉积物的性质，但可以防止电极上发生其它的反应。可用来分离各种金属离子。阅读课本P434第三段内容电解分析中有两种电解过程：恒电流电解——电解过程中，电流强度不变，外加电压改变；控制电位电解——调节外加电压，使工作电极的电位控制在某一定数值或某一小范围，使被测离子析出，而其他离子留在溶液中。与此电解过程相对应的电解分析法也分两种：恒电流电解分析法、控制电位电解分析法。§16-3电解分析法及其应用1.定义：在电解过程中，不断地调节外加电压U，使通过电解池的电流保持恒定的条件下进行电解，然后直接称量电极上析出物质的质量来进行分析测定的方法。一、恒电流电解法2.电极阴极：铂丝网，目的是增大表面积大，可使用较大的分解电流以加快电解速度，使沉积物的吸附量大且较牢固。阳极：螺旋铂丝，有利于溶液的搅动，以减小浓差极化。3.搅拌使金属离子迅速到达电极表面发生电极反应。4.过程特点电解时，电流恒定，一般电流控制在0.5-2A之间恒定。当Mn+浓度减小时，阴极电位?的平衡电位变负，反之，则阳极电位正移，而反电动势增大。为了使电流保持不变，外加电压U也应不断增大。5.方法特点：仪器装备简单，测定速度快（i恒定），准确度高，相对误差＜0.1%；但选择性差。选择性差是由于恒电流电解法只能分离金属活泼顺序中，氢以前和氢以后的金属。活泼性在氢以后的金属先在阴极析出，而后H2析出，因此，析出氢气是判断恒电流电解法终点的依据。6.应用可测金属活泼顺序表中氢以后的金属，如Cu、Hg、Ag等，或在中性或碱性溶液中，Pb、Sn、Cd、Ni等析出电位也在氢以后的金属。二、控制电位电解分析法对于多种金属离子共存，第一种离子电解析出时，随着外加电压的增大，第二种离子可能被还原，为了分别测定或分离就需要采用控制阴极电位的电解法。1.定义在电解过程中，控制工作电极（阴极或阳极）电位为一恒定值的条件下进行电解的分析方法，包括控制阴极电位电解法和控制阳极电位电解法。其中主要应用的是控制阴极电位电解法。2.阴极电位的选择例如，溶液中有A、B两种金属离子。在实际工作中，以相同实验条件下，获得其电解电流与阴极电位i~?c曲线用于确定阴极电位，如图。当溶液中存在两种以上可沉积的金属离子时，要考虑干扰与分离的问题。如果各离子的阴极还原电位相差较大（），可用控制阴极电位电解法使它们分离。当溶液中存在两种以上可沉积的金属离子时，要考虑干扰与分离的问题。如果各离子的阴极还原电位相差较大（），可用控制阴极电位电解法使它们分离。adbci?cAB如图，a、b分别为A、B两离子的析出电位，只要将阴极电位控制在a、b之间进行电解，使A离子定量析出B仍留在溶液。测完A后，将电位控制在c点进