《仪器分析》课程教学资源（PPT课件）第五章 电解与库仑分析法 electrolytic and coulometric analysis（5.2）库仑分析原理与应用

第五章 一、电解分析原理与过程 电解与库仑分析法 principal and general process of coulometric analysis electrolytic and 二、电量的确定 coulometric analysis the quantity of electrical charge 第二节 电流效率与影响电流 库仑分析原理与应用 效率的因素 current efficiency and factors principle and applications effected on current efficienc bf coulometric analysis 下一页

第五章 电解与库仑分析法 第二节 库仑分析原理与应用 一、电解分析原理与过程 principal and general process of coulometric analysis 二、电量的确定 the quantity of electrical charge 三、电流效率与影响电流 效率的因素 current efficiency and factors effected on current efficiency principle and applications of coulometric analysis electrolytic and coulometric analysis

、库仑分析原理与过程 principle and general process of coulometric analysis 库仑分析法:电极反应-电量物质量相互关系; 库仑分析法的理论基础:法拉第电解定律; 基本要求:电极反应单纯,电流效率100%。 1.法拉第电解定律 法拉第第一定律: 物质在电极上析出产物的质量W与通过电解池的电量Q 成正比。 法拉第第二定律: W=2xM 式中:M为物质的摩尔质量(g),Q为电量(1库仑=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。 000327

00:03:27 一、库仑分析原理与过程 库仑分析法：电极反应-电量-物质量相互关系； 库仑分析法的理论基础：法拉第电解定律； 基本要求：电极反应单纯，电流效率100%。 1. 法拉第电解定律 法拉第第一定律: 物质在电极上析出产物的质量W 与通过电解池的电量Q 成正比。 法拉第第二定律: principle and general process of coulometric analysis n M F Q W =  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

2.装置与过程 (1)预电解,消除电活辅助电压 + 性杂质。通N2除氧。预电 可逆电极 解达到背景电流,不接通 放大 库仑计。 盐桥 (2)将一定体积的试样 R盐桥电极 铂阳极 溶液加入到电解池中,接 汞阴极 C(A) 通库仑计电解。当电解电 流降低到背景电流时,停 K 止。由库仑计记录的电量 开关PB 计算待测物质的含量。 库仑计 库仑测定装置原理图 000327 A ALBA

00:03:27 2.装置与过程 (2)将一定体积的试样 溶液加入到电解池中，接 通库仑计电解。当电解电 流降低到背景电流时，停 止。由库仑计记录的电量 计算待测物质的含量。 (1)预电解,消除电活 性杂质。通N2除氧。预电 解达到背景电流,不接通 库仑计

二、电量的确定 the quantity of electrical charge 恒电流:Q=i×t 电 恒阴极电位:电流随时间变化时 流 作图法: Q=i dt 0= idt=io10kdt 时间 (1-10-) 2.303k gi 当相当大时,10-可忽略,则: k Q= 2.303k 以lg对t作图,斜率k;截距lgi0; 要求电流效率100% 000327

00:03:27 二、电量的确定 the quantity of electrical charge 恒电流： Q= i  t 恒阴极电位：电流随时间变化时 作图法： t k i Q t k i Q i dt i dt kt kt t 2.303 10 (1 10 ) 2.303 10 0 0 kt 0 0 0 = = − = = − −    当 相当大时， 可忽略，则： 以lgi t 对t 作图，斜率k；截距lg i0； 要求电流效率100%

库仑计 (1)氢氧库仑计(电解水) 读数管 F电量产生氢气11200mL; 氧气5600mL。 共产生16800mL气体。 (2)库仑式库仑计 恒温水浴 电解硫酸铜水溶液。 电解结束后,反向恒电流电解, 电极 沉积的Cu全部反应:Q=i×t (3)电子积分库仑计 氢氧库仑计 000327

00:03:27 库仑计 （1）氢氧库仑计 (电解水) 1F电量产生氢气11200 mL； 氧气 5600 mL。 共产生 16800 mL气体。 （2）库仑式库仑计 电解硫酸铜水溶液。 电解结束后，反向恒电流电解， 沉积的Cu全部反应: Q = i  t （3）电子积分库仑计

三、电流效率与影响电流效率的因素 current efficiency and factors effected on current efficiency 电流效率= 样 样 样十溶+杂 影响电流效率的因素: (1)溶剂的电极反应; (2)溶液中杂质的电解反应; (3)水中溶解氧; (4)电解产物的再反应; (5)充电电容。 000327

00:03:27 三、 电流效率与影响电流效率的因素 current efficiency and factors effected on current efficiency 影响电流效率的因素： （1）溶剂的电极反应； （2）溶液中杂质的电解反应； （3）水中溶解氧； （4）电解产物的再反应； （5）充电电容。 总 样 样 溶 杂 电流效率 样 i i i i i i = + + =

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