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库仑分析原理及要求

分解电压和析出电位

库仑分析法的应用

库仑分析原理

库仑分析法是在电解分析法的基础上发展起来的

一种分析方法。它不通过称量电解析出物的重量

，而是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，定量依据

是法拉第定律。

库仑分析原理

法拉第电解定律：

物质在电极上析出产物的质量m与通过电解池的电量Q

成正比。

Qit

m=M=M

nFnF

式中：M为物质的摩尔质量（g），Q为电量（1库

仑＝1安培×1秒），F为法拉第常数（1F＝96487

库仑），n为电极反应中转移的电子数。

库仑分析原理

法拉第定律的基本要求：

只发生单纯的电极反应；

电极反应必须以100%的电流效率进行。

分解电压和析出电位

电解装置示意图

分解电压和析出电位

如果在两电极间施加足够大的电压，则会观察到

如下电极反应：

在实际工作中，要使电解反应进行，外加电压

需达到多少？

分解电压和析出电位

原电池

电池电动势正好与外加电压方向相反—反电动势，

阻止电解继续进行。只有当外加电压U能克服电解

池的反电动势时，电解才能继续进行。

分解电压和析出电位

实际需要的分解电压高达1.68V，远大于理论计算值，原因如下：

①电解质溶液有电阻，需要用一部分电压克服电压降；

②电极上发生极化现象，产生了超电位

分解电压和析出电位

超电位及其产生原因

电极极化：电解时，电流流过电极时，电极电+

阳析阳阳

位偏离平衡电极电位的现象+

阴析阴阴

电化学极化：由于电极反应速率慢，引起电极电位偏离平衡电极电位的极化现

象。析出金属时，超电位可以忽略不计，而析出气体时，超电位很大。

浓差极化：由于离子的扩散速率慢，导致电极表面附近溶液中的浓度和本体溶

液的浓度发生了差别而引起的极化现象。

减小浓差极化的方法：减小电流、增加电极面积以及搅拌

分解电压和析出电位

分解电压是对电解池而言，如果只考虑单个电极，

达到电解所需的电位就是“析出电位”。

析出电位—物质在阴极上还原析出时所需最正的阴

极电位或阳极氧化析出时所需最负的阳极电位。

分解电压和析出电位

如果电解池内阻R为0.5Ω，电解电流i为0.1A，而O在Pt阴极

2

上的超电位为0.72V，则实际分解电压为

()()

U=+-++iR

实际阳阳阴阴

()()()

=1.22+0.72−0.31+0+0.10.5=1.68V

分解电压和析出电位

要使某一物质在阴极上析出，产生快速连续不断

的电极反应，阴极电位必须比析出电位更负（即

使是很微小的数值）。同样，