Работа 7. Кулонометрия

Перед началом электролиза взвешивают анод, определяют объем электролита, подготавливают к работе кулонометр, а также охлаждают электролит до минимально возможной температуры, пропуская сквозь змеевик водопроводную воду. В ходе электролиза 5—6 раз замеряют напряжение на электролизере и температуру электролита. После окончания электролиза марганцевый анод и катод кулонометра промывают, сушат и взвешивают. Данные опыта заносят в табл. 30.3. [c.195]

Рис. 5. Схема цели для калибровки и проверки работы кулонометра

Выходное напряжение схемы пропорционально интегралу от входного напряжения по времени на этом и основана работа кулонометра. [c.92]

Достаточно точное определение малых количеств электричества (0,01 —10 к) достигается при помощи колориметрических кулонометров [140]. Изменение окраски раствора в результате электродной реакции регистрируется в этих приборах с помощью фотометра. Устройство колориметрического кулонометра довольно просто. В кювету колориметра, заполненную подходящим электролитом, помещают электрод из платиновой проволоки. К источнику питания электрод присоединяется таким образом, чтобы в процессе работы кулонометра электрод можно было приводить во вращение, а во время фотометрирования раствора удалять (по крайней мере, с пути прохождения светового луча). Удаление электрода из раствора необходимо для устранения ошибок за счет рассеяния света поверхностью платины. [c.17]

Имеющиеся экспериментальные данные показывают, что метод потенциостатической кулонометрии удобно применять главным образом для определения миллиграммовых количеств (5— 200 мг). Возможно приложение его и к микрограммовым количествам, что особенно эффективно при работе с трансурановыми элементами. [c.255]

Аппаратура, выпускаемая промышленностью и применяемая в кулонометрии, является довольно сложной. Описание ее не входит в нашу задачу, но значение и форма выходного или требуемого входного сигнала для этих приборов приведены в разделе практических работ. Конструкция же электролизера определяется используемым методом и зачастую требует сознательного изменения при анализе нового объекта. В связи с этим ниже мы приводим описание отдельных электролизеров применительно к отдельным методам кулонометрического анализа. [c.263]

В цель включают последовательно кулонометр и два электролизера с разборным катодом. Подготовка катодов-секций до и после электролиза приведена в приложении II и работе 1. Взвешивание катодов-секций проводят после их предварительной подготовки. Расчетная толщина медного покрытия 5 мкм. [c.36]

В схему включают последовательно четыре или, более электролизера и кулонометр. В электролизеры и напорные е.мкости заливают электролит указанного состава, содержащий ионы меди или кобальта в количествах 0,02, 0,04, 0,06, 0,08 г/дм . Электролиз ведут с протоком электролита в течение 2 ч при температуре раствора 55 ч= 2 °С и постоянной катодной плотности тока (в пределах от 00 до 500 А/м ). Значение тока рассчитывают, исходя из заданной плотности тока и размеров катода, учитывая, что работают их две стороны. Размеры анодов во всех случаях несколько меньше размеров катода, на.ходяще-гося в диафрагме. Электролит нагревают до заданной температуры, затем устанавливают скорость циркуляции электролита и расчета 70—80 см /(А-ч) и, убедившись в ее постоянстве и правильности, замыкают цепь. Скорость циркуляции, которую определяют по объему вытекаемого в единицу времени электролита, температуру раствора и ток контролируют на протяжении всего опыта. Каждые 15—20 мин измеряют напряжение на электролизере и записывают в таблицу среднее значение. После окончания опыта катодный никель и катод кулонометра промывают дистиллированной водой, водно-спиртовым раствором, сушат на воздухе и взвешивают. В катодном никеле определяют содержание примеси (см. методику анализа). [c.130]

Принципиальная электрическая схема приведена в приложении I. Особенностью схемы, используемой в данной работе, является наличие двух кулонометров, параллельно соединенных между собой через переключатель. Кулонометры включают в цепь поочередно, с тем, чтобы можно было определять промежуточные количества электричества в ходе опыта, не прерывая электролиза. При использовании источника стабилизированного тока кулонометры не требуются. [c.187]

В процессе гальваностатической кулонометрии диффузионный предельный ток уменьшается с уменьшением концентрации растворенных веществ. Поскольку для работы установки необходима постоянная сила тока, должны протекать и другие электродные реакции (других ионов или воды), что обусловливает увеличение электродного потенциала. Эти электродные реакции нарушили бы 100%-ный выход по току и сделали бы невозможным кулонометрическое определение веществ. [c.273]

Работы, выполняемые методом прямой кулонометрии [c.216]

РАБОТЫ, ВЫПОЛНЯЕМЫЕ МЕТОДОМ КОСВЕННОЙ КУЛОНОМЕТРИИ 219 [c.219]

Работы, выполняемые методом косвенной кулонометрии, или кулонометрического титрования, при постоянной силе тока электролиза [c.219]

Работа серебряного кулонометра основана на осаждении металлического серебра на платиновом катоде из раствора азотнокислого серебра. Для того чтобы концентрация ионов серебра в растворе [c.76]

Так же как и в водяном кулонометре, при нормальных условиях одному кулону электричества соответствует объем 0,1741 мл смеси азота и водорода. Такой кулонометр особенно удобен для работы в диапазоне 5—20 к. [c.79]

Электролитическая ячейка для определения числа переноса ионов серебра берется особой формы (рис. 24). Заполнение ячейки должно проводиться весьма тщательно и очень осторожно. От этого в большой степени зависит успешное выполнение работы. Прежде всего подготавливаются электроды. Они представляют собой платиновые проволочки или пластинки, впаянные в стеклянные трубочки. Перед опытом один покрывают тонким слоем меди, как это указано в работе 7 (медный кулонометр), а второй — толстым слоем серебра (см. приложение). [c.39]

Расчет емкости аккумулятора. Количество электричества, которое способен отдать аккумулятор, или емкость аккумулятора, выражают в ампер-часах. Расчет ее состоит в нахождении произведения силы тока в амперах на время работы аккумулятора в часах. Она может быть рассчитана также по количеству выделившейся меди на катоде кулонометра, включенного в изучаемую цепь (рйс. 62). [c.112]

Отчет о работе. 1. Начертить схему кулонометра. 2. Рассчитать значение электрохимического эквивалента меди. [c.76]

Объемный водородно-кислородный кулонометр в виде сосуда для электролиза воды дает возможность измерять объем выделяющихся газов (рис. 34, в). Электролитом служит 15—20%-ный раствор щелочи. Применяют газовые кулонометры сравнительно редко, так как точность их невысока, а в работе они гораздо менее удобны, чем весовые кулонометры. [c.65]

Сосуда с круговым желобом, наполненным ртутью. Точность ртутного кулонометра очень низка (1%), но он может работать при больших плотностях тока. Его точность можно повысить, выливая ртуть через кран и взвешивая ее в этом случае ртутный кулонометр становится весовым. [c.66]

Прибор. Кулонометр, использованный в работе, подобен прибору, спроектированному Буменом [305]. В работе дана его блок-схема и схема без усилителей. Главные элементы прибора— типовые решающие усилители с очень высоким усилением, которые используются в электронных моделирующих устройствах. В приборе применены три таких усилителя, два из которых работают в схеме потенциостата, а один является интегратором тока. Принцип работы кулонометра был кратко описан выше. [c.225]

В основу работы колориметрического кулонометра могут быть положены реакции получения или разложения различных веществ. Хорошие результаты получены с применением перманганата калия, комплексного соединения меди с триэтаноламином и ряда визуальных индикаторов, чувствительных к изменению концентрации ионов водорода в растворе в результате электролиза воды. В качестве таких визуальных индикаторов пригодны тимоловый С1ШИЙ, нейтральный красный, ортокрезоловый красный и др. Выбирая подходящий светофильтр, пропускающий свет с длиной волны, соответствующей максимуму поглощения диссоциированной или недиссоциированной форм индикатора, можно в очень большой степени повысить чувствительность кулонометра. Перед началом работы кулонометр калибруют. Для этого через него пропускают ток известной величины (при хорошей стабилизации тока можно измерять его прецизионным микроамперметром) в течение определенных отрезков времени. Затем снимают пока- зания колориметра и на основе полученных данных строят график зависимости оптической плотности раствора (или пронускаемости) [c.17]

Для определения больших количеств электричества (десятки и сотни кулонов) можно использовать кулонометры, действие которых основано на осаждении некоторых металлов (меди, серебра и др.) на платиновом аноде с последующим гравиметрическим определением количества выделенного осадка. На принципе электроосаждения основаны медные [126, 127], серебряные [128— 131] и окисноталлиевый [129] кулонометры, в которых иногда количество образовавшегося осадка определяют титриметри-чески [132] или кулонометрически [127]. Перечисленные выше типы кулонометров обеспечивают различную точность получаемых результатов, зависящую от ряда факторов, одним из которых являются абсолютные определяемые количества электричества. В каждом конкретном случае аналитик имеет возможность самостоятельно выбрать прибор, наиболее подходящий для решения стоящей перед ним задачи. Проведенное Пакманом [133] изучение оптимальных условий работы кулонометров различных типов (газового, йодного и серебряного) показало, что при определении миллиграммовых к оЛичеств веществ лучше всего использовать йодный кулонометр. [c.17]

Кулонометрическое титрование в аппаратурном оформлении сложнее, чем титрование с индикаторами или потенциометрическое титрование. Поэтому кулонометрия не находит щирокс-го применения в практике обычного химического анализа. Однако она используется в тех случаях, когда бывает необходимо определить микроколичества растворенных веществ, а также при проведении автоматического титрования. Приготовлен. и использование очень разбавленных титрованных растворов для объемного определения малых количеств растворенных веществ связано со значительными ошибками и неудобствами в работе. При кулонометрическом титровании необходимость применения таких титрованных растворов отпадает, так как определяемое вещество либо подвергается превращению непосредственно на электроде, J ибo титруется реагентом, генерируемым на одном из электродов в самой анализируемой пробе. В каждом из этих двух случаев определение ведется по израсходованному количеству электричества, измерение которого даже в малых дозах можно проводить с большой точностью. [c.286]

Книга рассчитана на студентов химических специальностей униыерситетов. В ней изложены теоретические основы и практические методы количественного анализа, описаны приемы работы, аппаратура, приборы, методы вычисления результатов анализа. Значительное место отведено современным методам анализа физическим, кинетическим (каталитическим), фотометрии, полярографии, потен-циометрии, амперометрическому титрованию, кулонометрии, ионному обмену, распределительной и газовой хроматографии, соосажденню и гомогенному осаждению, экстракции органическими растворителями, комплексонометрическому титрованию. [c.2]

Катод медного кулонометра до и после опыта взвешивают на аналитических весах. Содержание Na lO и КаСЮз определяют по методикам, описанным в работе 27. Все экспериментальные данные заносят в табл. 28.1, а результаты расчетов — в табл. 28.2. [c.184]

Изобретение Эдисоном электрической лампочки и ее публичная демонстрация в декабре 1879 г. привели к большому спросу на электроэнергию для освещения жилых помещений. Одна из возникших при этом проблем заключалась в измерении количества электроэнергии, расходуемой каждым потребителем. Эдисон изобрел кулонометр (описанный в журнале Journal of hemi al Edu ation, vol. 49, p. 627, 1972), который мог работать на постоянном токе. На катоде кулонометра осаждался цинк. Каждый месяц катод извлекали из прибора и взвешивали, чтобы определить расход электроэнергии. Если масса катода увеличивалась на 1,62 г и через кулонометр проходил ток силой 35% от силы тока, поступающего в дом, то какое количество электричества (в кулонах) было израсходовано на освещение в этом доме за месяц [c.243]

Выполнение экспериментальных работ в электрохимическом практикуме, как, впрочем, и в научных исследованиях, связано с использованием большого комплекса аппаратуры для измерений тока, протекающего через электрохимическую ячейку, потенциала и заряда электрода, составляющих электродного импеданса и т. д. Для этих целей у нас в стране и за рубежом выпускаются специальные приборы потен-циостаты, гальваностаты, высокоомные вольтметры, кулонометры, мосты переменного тока, автоматизированные системы для проведения электрохимических и коррозионных намерений, В последние годы все шире используется импульсная техника в сочетании с аналого-цифровыми преобразователями и электронно-вычислительными ма-1иинами. [c.38]

Принцип метода. В методе используется сохранение заданной силы тока электролиза э постоянной в течение всего процесса анализа и измерение продолжительности электролиза Тэ- Но так как в отличие от прямой амперостатической кулонометрии в данном случае метод применяется для определения растворенных веществ, в процессе электролиза невозможно одновременное сохранение и силы тока, и потенциала электрода постоянными. Поэтому, как было указано ранее, при работе с постоянной силой тока электролиза из-за изменения потенциала электрода неизбежны побочные электрохимические процессы и не обеспечивается 100%-ная эффективность тока для необходимой электродной реакции. Для предупреждения затраты электричества на побочные электрохимические реакции в испытуемый раствор вносят электроактивное вещество (вспомогательный реагент), которое с самого начала или после некоторого периода электролиза (в зависимости от условий) участвует в электрохимической реакции. При этом необходимо, чтобы продукт реакции (промежуточный реагент) был способен количественно химически взаимодействовать с определяемым веществом. [c.198]

Далее приступают к определению Qo6, для этого вынимают из кулонометра катод, тщательно промывают его водой, высушивают спиртом, а затем эфиром и взвешивают на полум1 кровесах. По разности массы катода до начала и после завершения работы определяют количество меди, выделенной в процессе электролиза, и тем самым количество электричества (Зоб, прошедшее через цепь, и, следовательно, израсходованное на восстановление Fe+ до Fe++. [c.218]

Проверка калибровки амперметра. Для работы собирается электрическая цепь (см. рис. 21). Тип кулонометра указывается преподава-1елем. Для калибровки амперметра выбираются три отсчета на шкале прибора (в начале, середине н конце шкалы). Электролиз ведут в те-чешге I —1,5 ч. [c.36]

Цель работы. Ознакомление с установкой и методом определения электрохимического эквивалента. Принадлежности для работы. Свинцовый или щелочной аккумулятор амперметр реостат ключ медный кулонометр (ванна с электролитом и двумя медными электродами) секундомер, миллиметровая линейка аналитические весы 5-процентный раствор USO4 провода для монтажа прибора. Описание работы. При прохождении через электролит определенного количества электричества количество вещества т, выделяющегося на электроде, равно [c.74]

Мемисторы имеют более широкие области применения, так как выполняют функции и интеграторов, и аналоговых элементов памяти. Они питаются от сети контролируемого оборудования постоянным током . Количество вещества, выделившегося на электроде в результате прохождения тока, пропорционально времени работы. Большое распространение получили счетчики с отсчетом времени по изменению длины электродов в результате прохождения тока. Примером такого прибора может служить счетчик, конструкция которого приведена на рис. 35,б. В корпусе из полупрозрачной пластмассы помещены два медных электрода, один из них (катод) расположен в капилляре. Электролитом служит раствор сернокислой меди. При прохождении тока анод растворяется, и на катоде выделяется медь. Здесь приращение катода пропорционально времени работы прибора и плотности тока и не зависит при данной плотности тока от площади поперечного сечения катода. Помимо меди, в таких счетчиках могут быть использованы и другие металлы, например ртуть (рис. 35, б). Ртутный счетчик имеет более высокую точность (+3%), длина его шкалы 25,4 мм, диапазон измеряемого времени от 5 до 10000 ч, потребление тока от 0,01 до 1 мА. Некоторые преимущества имеют химо-троны с твердым электролитом. Можно конструировать очень компактные, малогабаритные приборы и устройства, которые значительно удобнее в эксплуатации, чем жидкостные. Известны, например, электрохимические управляемые сопротивления на основе Agi. Такой кулонометр-интегратор представляет собой цепь Ag Ag3SI Au. [c.69]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология