КУЛОНОМЕТРИЯ Электролиз растворов

В газовом кулонометре определяют количество электричества Q по объему газа, выделяющегося в ходе электролиза, например гремучего газа, образующегося при электролизе воды, или азота, образующегося у анода при, электролизе раствора гидразина. [c.270]

Кулонометрию при постоянной силе тока применяют, если необходимо провести высокоселективные определения. По сравнению с методом потенциостатической кулонометрии она обладает рядом достоинств меньшей продолжительностью электролиза и более удобным способом измерения количества электричества, рассчитываемого по формуле Q = it. Небольшую силу тока, которая дает возможность полностью осуществить электролиз растворов с большими концентрациями ионов металлов за удовлетворительное время, можно легко поддерживать постоянной, включив последовательно с кулонометрической ячейкой высокое внешнее сопротивление и применяя высокое напряжение источника питания (батареи). Силу тока определяют по уравнению [c.272]

Рмс. 7.3-24. Зависимость ток—время в кулонометрии при контролируемом потенциале здесь Qт — общее количество электричества (Кл), — количество электричества (Кл), израсходованное на электролиз примесей в фоновом электролите, Qs — количество электричества (Кл), израсходованное на электролиз раствора пробы. [c.435]

Количество электричества можно определить химическим интегратором тока (кулонометром), например Нз — Кг-кулонометром, в котором происходит электролиз раствора сульфата гидразина [c.435]

При электролизе раствора хлорида калия был получен раствор гидроксида калия с концентрацией КОН 56 г/л. За это же время в медном кулонометре выделилось 20,2 г меди. Выход по току при электролизе КС1 равен 73,6%. Определите объем полученного раствора КОН. Дайте подробную схему электролиза раствора КС1 на угольных электродах. [c.163]

Водяной кулонометр (рис. 10.5, б) состоит из термостатируемой градуированной бюретки, соединенной резиновой трубкой с уравнительной склянкой. В нижнюю часть бюретки впаяны два платиновых электрода. Бюретка и уравнительная склянка заполняются 1 М раствором сульфата натрия. При электролизе раствора на катоде выделяется водород, а на аноде — кислород. Оба газа собирают и определяют их объем. Температуру газа измеряют термометром, помещенным в водяную рубашку. Количество электричества рассчитывают по объему выделившегося газа. [c.179]

Кулонометры. Измерение количества электричества, эквивалентного содержанию окисляемого или восстанавливаемого вещества, надлежащего определению, можно выполнить с помощью либо химического кулонометра, либо интегратора ток — время, соединенных последовательно с кулонометрической ячейкой. Химические кулонометры представляют собой электрохимические ячейки, в которых протекают определенные реакции с 100%-ной эффективностью тока. В серебряном кулонометре серебро выделяется количественно из раствора нитрата серебра на платиновом катоде, который взвешивают, определяя таким образом количество металлического серебра и эквивалентное ему количество электричества в Кл, прошедшее через раствор в процессе электролиза. В водородно-кислородном кулонометре с двумя платиновыми электродами происходит электролиз разбавленного водного раствора сульфата калия. Вода окисляется до кислорода на аноде, в то время на катоде образуется газообразный водород. Эти газы собирают вместе в закрытую камеру, помещенную над раствором сульфата калия, измеряют их объем при известной температуре и давлении и затем вычисляют количество электричества. Иногда вместо раствора сульфата калия подвергают электролизу раствор гидразинсульфата в этом случае у анода образуется газообразный азот. [c.427]

Кроме непосредственного измерения выделившегося вещества, можно по закону Фарадея рассчитать количество выделившегося на катоде металла, если известно количество затраченного электричества или время электролиза и сила тока. Можно также рассчитать количество металла, растворившегося на аноде. Для этого только нужно, чтобы вещество восстанавливающееся или окисляющееся на электродах, имело 100%-ный выход. Такой метод анализа называют кулонометрией. При кулонометрическом анализе анализируемый раствор подвергают электролизу с платиновым или ртутным катодом, выделяя микрограммовые количества меди, кадмия или свинца. При кулонометрическом титровании электролиз проводят при постоянной заданной силе тока и определяют количество электричества по времени, затраченному на процесс электролиза. Так как время можно определять очень точно по секундомеру, то метод обеспечивает высокую точность определения. При кулонометрических титрованиях применяют комплексоны, подвергая электролизу раствор внутрикомплексного соединения трилона Б с ртутью на ртутном катоде. Ртуть [c.569]

В методах, основанных на реакциях кислотно-основного титрования, в кулонометрии водных растворов применяют электрогенерированные в процессе электролиза воды ионы водорода, образующиеся в прианодном пространстве, и ионы гидроксила, накапливающиеся в прикатодном пространстве в результате следующих реакций электрохимического восстановления— окисления воды [c.39]

В схему последовательно включают шесть электролизеров и кулонометр. Опыты проводят при двух плотностях тока — 100 и 200 А/м при применении электролитов №№ 1—4 или 150 и 250 A/м при использовании электролитов №№ 5—8. В электролизеры согласно заданию заливают три различных по содержанию серной кислоты раствора и проводят электролиз при двух плотностях тока. Электролиз ведут при 55 1 °С без перемешивания или с протоком электролита. В процессе электролиза измеряют потенциалы катода Ек и анода Еа, падение напряжения в электролите и напряжение на ванне. Измеряют электрическую проводимость исходных растворов и растворов после электролиза, и определяют удельную электрическую проводимость. Затем рассчитывают падение напряжения в электролите, напряжение на ванне полученные значения сравнивают с измеренными и определяют процент расхождения. [c.124]

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]

Электрическая схема установки приведена в приложении I. Во время электролиза контролируют содержание в растворе манганата и перманганата. С этой целью через каждые 20— 30 мин на некоторое время отключают ток, отбирают для анализа пробу электролита и определяют изменение массы катода кулонометра. [c.194]

В кулонометрическом анализе могут быть использованы различные типы кулонометров, основанные на измерении количества Продуктов электрохимических реакций или на непосредственном интегрировании тока. И в том и в другом случае эти приборы должны находиться в цепи электролиза и быть последовательно присоединенными к ячейке с испытуемым раствором. Так как в любой части цепи величина тока одна и та же, через эти приборы в единицу времени протекает такой же ток, как и через анализируемый раствор, следовательно, одно и то же количество электричества. [c.211]

В то время как при потенциостатической кулонометрии определяемое вещество само вступает в электрохимическую реакцию на рабочем электроде, при кулонометрическом титровании при контролируемой силе тока в процессе химической реакции генерируется продукт, который затем вступает в реакцию с определяемым веществом. Таким образом, данный метод аналогичен классическому титрованию, за исключением того, ЧТО ТИТрант генерируют в процессе электролиза. При генерировании титранта отпадает необходимость применения установочных веществ и установки титра. При этом исключается также ошибка, связанная с разбавлением раствора в про- [c.151]

Раствор, содержащий 0,182% КОН, был подвергнут электролизу между платиновыми электродами. В католите, масса которого 64,5 г, после электролиза содержалось 0,126 г КОН, в то время как концентрация средней части электролита не изменилась. В серебряном кулонометре за время электролиза выделилось количество серебра, эквивалентное 0,031 г КОН. Найти число переноса он- [c.28]

Раствор НС1 был подвергнут электролизу в приборе для определения чисел переноса с платиновыми электродами. Катодное отделение содержало до электролиза 0,177 и после электролиза 0,163 моль ионов хлора. В серебряном кулонометре, включенном последовательно, выделился осадок серебра, эквивалентный 0,083 моль ионов хлора. Найти числа переноса и [c.28]

К объемным кулонометрам относятся газовый и ртутные кулонометры. В газовом (рис. 3) осуществляется электролиз 15— 20%-ного раствора едкой щелочи. Электродами служат пластинки из никелевой жести с приваренными к ним молибденовыми проволоками, впаянными в стекло. Электролизер соединен с уравнительным сосудом и газовой бюреткой, позволяющей по объему выделившегося гремучего газа судить о количестве пропущенного тока. [c.22]

Внутренний электролиз — один из методов потенциостатической кулонометрии, когда количественное выделение металлов из раствора происходит в результате электролиза внутри электролитической ячейки без применения внешнего источника напряжения с последующим весовым определением или колориметрическим определением после растворения. [c.55]

В инверсионной гальваностатической кулонометрии анализируемое вещество предварительно выделяется в виде осадка на рабочем электроде н затем растворяется путем электролиза, при этом определяется количество электричества (прямая кулонометрия). [c.56]

Гальваностатическая кулонометрия позволяет определять очень малые количества вещества с большой точностью. Чувствительность метода очень высока при токе электролиза Ю а в течение одной секунды с электрода переходит в раствор 10" г-экв вещества, что приблизительно эквивалентно 10 г. [c.68]

Так как потенциостатическая кулонометрия имеет дело с гетерогенными процессами, то продолжительность электролиза зависит от соотношения объема раствора и площади поверхности электрода [c.80]

Пример 2. При электролизе раствора хлорида натрия было получено 400 см раствора, содержащего 18,00 г NaOH. За то же время в кулонометре выделилось 20,20 г медн из раствора сульфата меди. Определить выход по току. [c.135]

Г алогено-серебряный кулонометр. Этот кулонометр особенно ценен для определения микроколичеств электричества. Иа Ag-аноде образуется слой AgHal при электролизе растворов галогенидов щелочных металлов. Наилучшим является нодсеребряный кулонометр. [c.212]

Пример 9. После электролиза раствора Сс1С12, содержащего 0,202% хлор-ионов, с кадмиевым анодом и платиновым катодом ано-лит массой 33,59 г содержал 0,0802 г хлор-ионов, а в серебряном кулонометре за это время выделилось 0,0666 г серебра. Найти числа переноса са2+ с считая, что в электродных процессах [c.22]

В кулонометре при электролизе раствора AgNOa в течение 1 ч выделилось 5,4 г металла. Определить силу тока. [c.166]

Кулонометрия. Электролиз ведут при постоянном потенциале (для кадмия — 1,0 в), окончание выделения элемента определяют по резкому уменьшению силы тока [23, 94, 243]. В присутствии до 1000-кратных количеств В1, 0,03—0,5 мг Сс1 выделяются на Hg-электроде при — 1,0 а изО,1МНС104. Затем окисляют полученную амальгаму при — 0,33 е [312]. Можно производить кулонометрическое определение кадмия после его выделения при — 0,90 в (относительно Ag/Ag l-элeктpoдa) из раствора с pH 9, содержащего 0,5 М тартрата [780]. Предложено кулоностатическое титрование кадмия раствором комплексона III с капельным Hg-электродом [738]. [c.121]

Галоидные соединения (галогениды). Больщинство кулонометрических методик определения галогенидов основано на электролитическом генерировании серебра (I). Однако Бадо-Ламблингом [88] было показано на основе кривых поляризации, что возможна прямая кулонометрия при 100%-ной эффективности тока, если приняты меры по ограничению плотности тока, чтобы избежать одновременного окисления воды. Лингейн и Смолл [71] проводили электролиз растворов галогенидов с серебряными анодами при потенциалах 0,25 0,16 и —0,06 в в ацетатном буфере для определения хлорида, бромида и иодида соответственно. Точность определений с использованием водородно-кислородного кулометра была несколько выще, чем точность, достигаемая при прямом арген-тометрическотл титровании. Анализ смесей галогенидов с помощью этого метода также возможен, з,а исключением смеси хлорида и бромида,.которые дают значительное совместное [c.53]

Необходимо соблюдать следующий режим электролиза раствор электролита должен содержать 10—20 г AgNOз в 100 мл раствора, плотность тока на серебряном аноде кулонометра не должна превышать 0,05 а смР , плотность тока на катоде (имеющем вид платинового тигля) должна быть менее 0,02 а см , раствор электролита должен быть нейтральным или слабокислым. [c.149]

При электролизе реагируют сами электроды. Пример — электролиз раствора Си304 между медными электродами. Ток переносят ионы и 504 ". На катоде осаждается медь, а с анода медь переходит в раствор, причем концентрация электролита не меняется. Электролизеры такого типа применяются для электролитической очистки (см.) металлов, а также используются в качестве кулонометра (см.). [c.238]

Наконец, в лабораторной практике большое распространение получили газовые кулонометры, в которых между двумя никелевыми электродами подвергается электролизу раствор 15 /о-ного NaOH. Количество выделенного при этом гремучего газа измеряется в газовой бюретке по объему 1 л газа, приведенного к нормальному состоянию, отвечает 5750,8 кулона. [c.280]

При электролизе раствора поваренной соли было получено 600 сж раствора NaOH концентрацией 20 г/л. За это же время в кулонометре выделилось 15,2 г меди из раствора медного купороса. Подсчитать выход едкого натра по току. [c.141]

При пропускании тока в течение 9 мин через кулонометр, содержащий разбавленный раствор H2SO4, выделяется 0,06 л гремучего газа (1 ч О2 и 2 ч. Hg), измеренного при 20° С и давлении 99 708 Па. Какова сила тока дайте полную схему электролиза раствора H2SO4) [c.150]

Серебряный титрационный кулонометр (рис. 69, б) представляет собой широкий сосуд длиной 20—25 см с шарообразным расширением внизу, в который примерно на V высоты наливают не содержащий галогенидов 15—20%-ный раствор KNpз NaNOз) и вставляют укрепленный на пробке серебряный анод (должен входить внутрь расширения). Сверху осторожно наслаивают с помощью пипетки 0,5 н. НМОз и вводят платиновый электрод, служащий катодом. Количество растворенного при электролизе серебра на аноде (п) определяют титрованием раствора, полностью слитого из кулонометра, титрованным раствором роданида аммония [c.190]

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]

Колориметрические кулонометры. В этих кулонометрах измеряют с помощью электро- или спектрофотометров изменение оптической плотности растворов, подвергающихся электролизу. Такой способ измерения <5 имеет сложное аппаратурное оформление и требует некоторых дополнительных операций (например, построения калибровочных графиков для нахождения концентрации определяемого вешества по оптиче-ско 1 плотности). Однако этот метод, не отличаясь большой точностью, очень чувствителен, и поэтому ценен при определении весьма малых количеств электричества (от 0,01 до 1 /с). В принципе в колориметрических кулонометрах могут быть использованы любые электрохимические реакции, которые вызывают изменение интенсивности окраски или цвета п растворе. Примером может служить возрастание pH раствора в като-лите пли его падение в анолите, сопровождаемое изменением интенсивности окраски соответствующего кпслотно-осмовного индикатора. Применяя подходящие светофильтры, можно проследить за изменением интенсивности окраски кислотной нли щелочной формы индикатора. [c.213]

Кулонометрические кулонометры. Принцип действия этих кулонометров основан иа катодном выделении (в процессе электролиза подходящего вещества) металла из концентрированного раствора его соли на электроде из благородного металла со 1007о-иым выходом по току. После завершения основной реакции реверсированием тока анодно растворяют отложенный металл при постоянной силе тока и определяют с помощью электрохронометра или секундомера продолжительность этого процесса окончание его обнаруживается резким скачком потей- [c.213]

Ионы железа (III) в кислых растворах восстанавливаются на катоде до ионов железа (II) при потенциале рабочего электрода, равном + 0,3. в относительно Нас. КЭ. По завершении восстановления Ре+++ток в цепи падает до некоторого малого значения, величина которого в дальнейшем остается постоянной (остаточный ток о). Анализ считают законченным, когда в течение нескольких минут о больше ме изменяется. Количество электричества Qo6, протекшее через ячейку, определяют с помощью кулонометра, включенного последовательно в цепь э. ектро-лиза. Для нахождения количества электричества Qfo,, эквивалентного содержанию железа (III), из Qog вычитают количество электричества, отвечающее остаточному току Qo t. Для этого следует установить продолжительность электролиза в секундах (т..,) с момента замыкания цени до. ее размыкания и вычесть произведение гогтТ , = Qo< t из Q,,n, откуда Qi e = Qof. — Qo t- Далее, согласно формуле Фарадея, вычисляют содержание Fe++ в испытуемом объеме раствора. [c.216]

В цепь электролиза включают кулонометр и в катодную камеру вносят 5 мл испытуемого раствора сульфата железа (III). Некоторое время пропускают азот. Вторым переключателем замыкают цепь и одновременно пускают в ход секундомер. Если стрелка гальванометра отклоняется от нулевого деления, быстрым передвижением скользящего контакта мостика Кольрауша возвращают стрелку в прежнее положение и заносят в лсурнал начальную величину тока электролиза, отмечаемую миллиамперметром. Электролиз продолжают до тех пор, пока сила тока [c.217]

Раствор AgNOs, содержащий на 25 г Н2О 0,185 г соли серебра, подвергался электролизу с серебряным анодом. После электролиза анодное пространство содержало 23,140 г Н2О и 0,236 г AgNOa. В последовательно включенном серебряном кулонометре за это время выделилось 0,078 г серебра. Вычислить числа переноса ионов. [c.28]

При электролизе водного раствора хлористого натрия получено 600 мл 1 н. раствора NaOH (электролиз проводился с применением диафрагмы). В течение того же времени в серебряном кулонометре, вкл.юченном последовательно в цепь и содержащем раствор AgNOg, на катоде выделилось 52,56 г металлического серебра. Вычислить выход едкого натра в процентах от теоретического. [c.167]

При кулонометрическом анализе раствора, содержащего кадмий и цннк, за время электролиза выделилось 0,405 г осадка металлов. За то же время в серебряном кулонометре выделилось 0.2750 г серебра. [c.143]