第九章 電解分析法與庫(kù)侖分析法

1、*第九章第九章 電解分析法與庫(kù)侖電解分析法與庫(kù)侖分析法分析法 Electrolytic analysis and coulometry*（1）都是以電解反應(yīng)為基礎(chǔ)）都是以電解反應(yīng)為基礎(chǔ)（2）不需要基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)溶液）不需要基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)溶液1 概述概述共同點(diǎn)：共同點(diǎn)：不同點(diǎn)不同點(diǎn) 電解分析：通過稱量沉積物的質(zhì) 電重量分析法電解分離法：C0陰極電位更負(fù)，也就是陰極電位更負(fù)，也就是h hc E外外 能夠使用控制外加電壓的電解分析方法能夠使用控制外加電壓的電解分析方法 *二二恒電流電解法恒電流電解法1.特點(diǎn)特點(diǎn) 電流大，外加電壓較高，電解速度快，但選擇性差電流大，外加電壓較高，電解速度快，但選擇性差

2、 2. 去極劑去極劑 陽(yáng)極去極劑陰極去極劑VAV去VB如測(cè)如測(cè)Cu2+時(shí)，為了防止時(shí)，為了防止Pb的沉淀產(chǎn)生干擾，的沉淀產(chǎn)生干擾，加入加入NO3-作陰極去極劑作陰極去極劑NO3- + 10H+ 8e NH4+ + 3H2O*三三汞陰極電解法汞陰極電解法電解分離法（不能用于電重量分析）電解分離法（不能用于電重量分析）以汞作為陰極進(jìn)行恒電位電解以汞作為陰極進(jìn)行恒電位電解 有利于Mn+在酸性溶液中的析出了Mn+的過電位，使Mn+容易析出特點(diǎn)H+H2由于氫在汞電極上析出h h較大，金屬（M）可以與汞形成汞齊，從而降低 提純提純U（鈾）（消除其中的（鈾）（消除其中的Cu、Pb、Cd等金屬離子）等金屬離子

3、）例：例：*電解分析中，若使沉積物在電極上析出的純凈、致密電解分析中，若使沉積物在電極上析出的純凈、致密 措施措施（1）電流密度）電流密度, 使用大面積的電極使用大面積的電極（2）以金屬絡(luò)離子形式電解）以金屬絡(luò)離子形式電解（3）攪拌溶液）攪拌溶液 *3 庫(kù)侖分析法庫(kù)侖分析法 通過所消耗的電量進(jìn)行分析通過所消耗的電量進(jìn)行分析 要求：電流效率要求：電流效率100% 、Faraday Law （Faraday定律）定律）1. 電極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量與通過電解池的電量成正比電極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量與通過電解池的電量成正比 2. 相同的電量通過電解池時(shí)，在電極上發(fā)生反應(yīng)的每種物質(zhì)的相同的電量通過電

4、解池時(shí)，在電極上發(fā)生反應(yīng)的每種物質(zhì)的質(zhì)量與該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量成正比，與相應(yīng)的反應(yīng)電子數(shù)成反比質(zhì)量與該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量成正比，與相應(yīng)的反應(yīng)電子數(shù)成反比itnFMnFMQm m：電極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量（g） Q：通過的電量（C） M：電極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的摩爾質(zhì)量（g/mol） i：電流強(qiáng)度（A）n：相應(yīng)的反應(yīng)電子數(shù)（摩爾電子數(shù)） t: 電解時(shí)間*又如：又如： 2H2O O2 + 4H+ + 4e如，電極反應(yīng)：如，電極反應(yīng)：aA + bB + ne cC + dDFcnQMmCC FbnQMmBB F4Q32m2O *二、恒電位庫(kù)侖分析法二、恒電位庫(kù)侖分析法庫(kù)侖分析法庫(kù)侖分析法Q電重量分析法電重量

5、分析法m測(cè)量Q的方法化學(xué)庫(kù)侖計(jì)法電子積分儀法作圖法恒電位庫(kù)侖分析中恒電位庫(kù)侖分析中 kt0t10ii *三、恒電流庫(kù)侖分析法（庫(kù)侖滴定法）三、恒電流庫(kù)侖分析法（庫(kù)侖滴定法）恒定的電流通過電解池，保持電流效率為恒定的電流通過電解池，保持電流效率為100%，在電解池中產(chǎn)，在電解池中產(chǎn)生某種物質(zhì)，此物質(zhì)與被分析物可以發(fā)生定量反應(yīng)，在反應(yīng)終生某種物質(zhì)，此物質(zhì)與被分析物可以發(fā)生定量反應(yīng)，在反應(yīng)終點(diǎn)（等電點(diǎn)）時(shí)，看消耗的電量，從而進(jìn)行被測(cè)物含量分析點(diǎn)（等電點(diǎn)）時(shí)，看消耗的電量，從而進(jìn)行被測(cè)物含量分析 。1. 原理：原理：如：測(cè)定溶液中的如：測(cè)定溶液中的Fe2+在恒電流下：在恒電流下： 陽(yáng)極：陽(yáng)極：Fe2+

6、Fe3+ + e 陰極：陰極：H+ + e 1/2 H2為了防止陽(yáng)極上析出為了防止陽(yáng)極上析出O2，加入，加入Ce3+：陽(yáng)極：陽(yáng)極： Ce3+ Ce4+ + e Ce4+ + Fe2+ Ce3+ + Fe3+*又如：又如：Karl Fisher （費(fèi)舍爾）法測(cè)水（費(fèi)舍爾）法測(cè)水 在恒電流下：在恒電流下： 陽(yáng)極：陽(yáng)極： 2I- I2 + 2e I2 +SO2 + 2H2O 2HI + H2SO4庫(kù)侖滴定法的關(guān)鍵在于：（庫(kù)侖滴定法的關(guān)鍵在于：（1）保持電流效率為）保持電流效率為100% （2）確定終點(diǎn)的到達(dá)）確定終點(diǎn)的到達(dá)2. 指示終點(diǎn)的方法：指示終點(diǎn)的方法：（1）指示劑法）指示劑法（2）電位法）電位