Кулонометр для электролиза газовый

Измерение Q кулонометрами. Кулонометры — приборы, измеряющие количество электричества,— включают в цепь последовательно с ячейкой для электролиза. Для целей кулонометрического анализа интересны газовые и титрационные кулонометры. Представителем газовых кулонометров является водяной кулонометр, в котором под действием тока происходит электролиз воды и выделяется газообразная смесь водорода и кислорода. Объем газовой смеси, пропорциональный количеству прошедшего электричества, измеряют калиброванной бюреткой. [c.219]

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]

Газовые кулонометры. Принцип газовых кулонометров основан на том, что при электролизе измеряют общий объем газа, выделенного [c.212]

КУЛОНОМЕТРИЯ — один из электрохимических методов анализа, основанный на измерении количества электричества, расходуемого на электролитич. восстановление или окисление. Необходимое условие для применения К. — 100%-ный выход по току данного вещества. В частности, при катодном процессе должны отсутствовать такие побочные процессы, как восстановление ионов водорода или растворенного кислорода, а также продуктов, образующихся ва аноде. Первый из этих процессов устраняется применением ртутного катода, обладающего высоким перенапряжением для выделения водорода, остальные — работой в атмосфере инертного газа и применением серебряного анода (при электролизе галогенидов) или соответствующих анодных деполяризаторов. Сила тока во время электролиза не остается постоянной поэтому для измерения количества электричества обычно пользуются кулонометрами различных типов (медным, серебряным, газовым) предложены электронные схемы приборов. [c.443]

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]

Измерения проводят при постоянном (контролируемом) потенциале либо при постоянном токе. В электрическую цепь включают газовый кулонометр. Электролиз ведут до полного превращения анализируемого вещества, после чего определяют количество пропущенного электричества и по уравнению (13) вычисляют содержание этого вещества. Измерения существенно упрощаются, если электролиз проводить при постоянной величине тока. Однако в этом случае изменяется потенциал электрода и со временем становится возможным протекание побочных электрохимических реакций раньше, чем завершится основная реакция. Для устранения этого затруднения применяют метод кулонометрического определения с регенерацией реагента — кулонометрическое титрование. В этом методе используют реагент, предотвращающий протекание побочных электрохимических реакций и обеспечивающий вместе с тем полноту прохождения основной электрохимической реакции. Так, например, кулонометрическое определение Ре + ведут в присутствии большого избытка ионов Се +. На платиновом аноде протекает реакция электрохимического окисления ионов Ре + до Ре +. При приближении к конечной точке концентрация Ре + у поверхности анода падает до нуля, а потенциал анода смещается до значення, соответствующего потенциалу выделения кислорода, хотя процесс окисления Ре + еще не завершен. В присутствии ионов Се + потенциал выделения кислорода не достигается, так как процесс [c.109]

Газовый кулонометр менее точен, чем медный его показания могут быть приняты с приближением +0,5 % Он позволяет следить за ходом окислительно-восстановительных реакций и, сравнивая объемы газов, выделившихся за одинаковое время, определять выход по току за любой промежуток времени, не прерывая электролиза. В условиях, когда требуется приближенно измерить количество электричества, удобен ртутный кулонометр. [c.100]

В исследовательских целях пользуются серебряным кулонометром или газовым, в котором измеряют объем смеси (2Н2 + О2), полученной электролизом водного раствора КОН. [c.256]

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]

Для калибровки шкалы амперметра, имеющей 100 делений, использовали газовый кулонометр, включенный последовательно с амперметром. Силу тока в цепи установили равной 50 делениям шкалы амперметра. За 100 с электролиза в кулонометре выделилось 9,47 см смеси сухих газов (объем замерен при температуре 20° С и давлении 100 кПа нормальное давление равно 101,3 кПа). Чему равна цена деления амперметра [c.104]

В схему должен быть включен интегратор тока. В лабораторных исследованиях прн проведении электролизов с небольшими количествами исходных веш.еств можно нспользовать серебряный илн газовый кулонометр, однако целесообразнее применять электронный нли электромеханический интегратор. [c.229]

Простейшим прибором, издавна применяемым для измерения количества электричества в кулонометрическом анализе, является водяной кулонометр, основанный на электролизе воды. Преимущество такого кулонометра состоит в том, что при протекании даже небольшого количества электричества выделяется такой объем газовой смеси, который можно измерять с достаточной точностью. [c.12]

Водородно-кислородный газовый кулонометр. В основе работы этого электрода лежит реакция электролитического разложения воды (рис. IV. 19). При электролизе на катоде выделяется водород НгО + е 1/2Нг + ОН , а на аноде — кислород НгО — 2е 1/2 Ог + 2Н" . Измерив суммарный объем образовавшегося газа, рассчитывают количество прошедшего электричества (при нормальных условиях 1 Кл=0,1797 см газа). При плотностях тока 0,05 А/см водородно-кислородный кулонометр дает заниженные результаты, поэтому для измерения малых количеств электричества рекомендуют водородно-азотный газовый кулонометр, основанный на реакции электролитического разложения раствора гидразина [1]. [c.359]

Измерение кулонометрами. Кулонометры — приборы, измеряющие количество электричества, включают в цепь последовательно с ячейкой для электролиза. Для кулонометрического анализа интерес представляют газовые и титрационные кулонометры. [c.273]

Представителем газовых кулонометров является водороднокислородный кулонометр, в котором под действием тока происходит электролиз воды и выделяется газообразная смесь водорода и кислорода. Объем газовой смеси, пропорциональный количеству электричества, измеряют калиброванной бюреткой. Схема такого кулонометра приведена на рис. 124. [c.274]

Теоретически время протекания реакции можно определить согласно уравнению на стр. 317. Иногда необходимо знать количество водорода, кислорода или какого-нибудь другого газа, которое абсорбируется во время электролиза. Для этого собирают газовый кулонометр, согласно рис. 3, а, с электродами из никеля, а в качестве анолита и католита используют 15%-пый раствор едкого кали. Газ, объем которого требуется замерять, выделяется на электроде в пористом сосуде и через трехходовой кран поступает в бюретку Гемпеля. Количество газа, выделяющегося из ячейки, замеряют таким же способом и сравнивают с количеством газа, выделяющегося из кулонометра [47, 48]. [c.325]

В ряде случаев с целью контроля процесса электролиза необходимо установить количество и состав электролизных газов. По количеству водорода, поглощаемого в реакции катодного восстановления, или кислорода, потребляемого в процессе окисления, можно судить о степени участия исходного вещества в электрохимической реакции. Для этой цели электролизер, в котором изучается реакция получения химического вещества, включается в электрическую схему последовательно с газовым кулонометром. В этом кулонометре происходит электролиз воды с образованием водорода и кислорода всегда в определенном соотношении (2 1). [c.170]

Вещество, определяемое кулонометрическим методом при постоян-но 4 потенциале, взаимодействует на электроде, потенциал которого поддерживается при таком значении, когда исключены нежелательные электродные реакции (см. раздел IVB, посвященный электролизу при регулируемом катодном потенциале). В процессе электролиза сила тока уменьшается по экспоненциальной зависимости следовательно, значение Q можно определить при помощи интегрирования. Самый простой метод определения Q основан на использовании кулонометра, который включается в цепь с реакционной ячейкой. Сам кулонометр представляет собой электролизер, позволяющий получать продукт (со 100%-ным выходом по току), количество которого можно точно измерить. Обычно используют три типа кулонометров — серебряные, медные и газовые. Прохождение одного кулона электричества вызывает осаждение 1,118 мг серебра в серебряном кулонометре, 0,659 мг меди в медном кулонометре и выделение 0,1739 мл газа в водородно-кислородном кулонометре. Значение можно определить с точностью до долей кулона, так как точность взвешивания составляет доли миллиграмма. Следовательно, рассматриваемый метод обладает высокой чувствительностью и точностью. Однако в течение ряда лет его практическое применение было ограниченным из-за трудностей, связанных с поддержанием постоянного катодного потенциала. В настоящее время прецизионные потенциостаты легкодоступны. Успехи аналитического приборостроения привели к тому, что кулонометрия с использованием потен-циостатов превратилась в простой и быстрый метод, пригодный для проведения массового анализа. Наличие приборов, позволяющих регулировать катодный потенциал, дает возможность проводить последовательное определение нескольких веществ. Современные электронные [c.430]

Порядок работы следующий. Взвешивают катод медного кулоно-метра. После того, как электролизер заполнен точно отмеренным количеством электролита и включен в схему, пропускают постоянный ток (2—5 А). Через 2 ч после начала электролиза ток выключают и определяют количество прошедшего электричества по привесу катоД(1 кулонометра отбирают также 2 мл католита для анализа на содержание щелочи и хлорида (методику см. на стр. 148). Затем снова включают ток и собирают анодные газы в бюретку Анализ газовой смеси на содержание хлора, кислорода и углекислого газа проводят в аппарате Орса по методике, описанной на стр. 150 Католит и анодные газы анализируют через каждые 40—60 мин 4—5 раз. Результаты опытов записывают в табл. 24.1—24.3. [c.145]

Если проводят электролиз до конца, то необходимо доводить его вплоть до силы тока, равной 0,1% от о, и определить необходимое количество электричества Q, применяя последовательно включенный электрогравиметрический, газовый или титрационный кулонометр. [c.150]

Работа с кулонометром описанного тина проста и сводится к следуюш,им операциям. Кулонометр (электролизер) заполняют раствором сульфата калия или натрия указанной выше концентрации, в изоляционную рубашку наливают воду определенной температуры, затем включают кулонометр и насьщают электролит газовой смесью, пропуская через кулонометр ток силой 50—100 ма в течение 5—10 мин при открытом выходном крапе. После этого выключают ток, сразу же закрывают выходной кран и доводят электролит в электролизере и бюретке до одинакового уровня. В таком виде кулонометр готов для измерения количества электричества. Его включают последовательно с ячейкой, в которой проводят анализ, уравнивают жидкость в электролизере и бюретке, отмечают уровень электролита в последней и начинают анализ. В ходе электролиза следят за тем, чтобы колебания температуры воды в термостатируемой рубашке не превышали 0,1°, и периодически перемеш ают бюретку таким образом, чтобы перепад уровней электролита в электролизере кулонометра и бюретке не превышал см при бурном выделении газа и 1—2 см при очень слабом его выделении, т. е. при малой силе протекаюш,его через кулонометр тока (что обычно наблюдается в конце анализа). Когда сила тока в цепи будет очень мала и практически перестанет изменяться, электролиз прекраш ают, уравнивают жидкость в кулонометре и бюретке, отмечают уровень жидкости в бюретке и по разности исходного и конечного положений вычисляют объем V выделившегося газа. [c.15]

В зависимости от способа измерения объема или массы вещества различают газовые, электрогравнметрические, титрацион-ные и другие кулонометры. В газовых кулонометрах определяется объем газа, выделившегося в результате электрохимического процесса. В электрогравиметрических кулонометрах определяется масса вещества. Например, в медных кулонометрах находят массу металлической меди, выделившейся при электролизе сульфата меди, в серебряных — массу серебра, полученного при электролизе нитрата серебра, и т. д. [c.252]

Кулонометрия при контролируемом потенциале успешно применяется для определения малых количеств кадмия в присутствии меди и свинца [173], а также для решения трудной в аналитическом отношении задачи определения кадмия и цинка при совместном присутствии [177—180]. В последнем случае используют так называемый кулоногравиметрический способ, применяемый также для анализа сплавов на основе РЬ — Зп и смесей галоге-нидов [178, 179]. Этот способ заключается в одновременном осаждении кадмия и цинка на ртутном катоде и измерении как затраченного при этом количества электричества Q, так и веса выделившихся металлов W = + 001) Рабочий электрод до и после проведения электролиза промывают водой и ацетоном и взвешивают. При использовании газового кулонометра, электролитом в котором служит 0,25 М раствор КаСгаО,, общее число миллиэквивалентов т выделившихся кадмия и цинка равно [c.21]

Прибор предназначен для определения количества гремучего газа, выделившегося -вследствие электролиза воды. Газовый кулонометр более прост в обращении, но менее точен. Состоит он из обычного стакана и газовой бюретки с впаянными в нее платиновыми электродами (рис. 22). В стакан наливается 10—20%-ный раствор едкого натра, затем он засасывается в газовую бюретку, и прибор включается в исследуемую цепь, причем полюсность безразлична. [c.35]

В газовых кулонометрах измеряют общий объем газа, образующегося в электролизере при разложении электролита под действием электрического тока. Подобного типа кулонометры просты и удобны в работе. Так, водородно-кислородный кулонометр с платиновыми электродами позволяет измерять Q от 10 до 500 Кл с точностью 0,1%, если проводить электролиз в ячейке с двумя платиновыми электродами в водном растворе 0,1 моль/л К2804. Выделившийся объем газов измеряют, приводят к нормальным условиям и рассчитывают Q. [c.70]

Манегольд и Петерс [18] первыми предложили пользоваться электролитически генерируемым водородом. Фаррингтон и Сойер 19] использовали его для определения относительной скорости гидрирования. Предлагаемый прибор является модификацией прибора Манегольда и Петерса [18]. Он включает ячейку для электролитического генерирования водорода, газовый кулонометр для определения количества потребляемого на электролиз электричества и реакционный сосуд. В этом приборе измеряется и скорость )сакции, на которую указывает сила тока, и общее количество поглощенного газа по показаниям кулонометра. Сила тока регули-руется вручную в ходе процесса так, чтобы скорость генерирования водорода равнялась скорости его потребления. Прибор рассчитан иа получение больших объемов газа (в литрах) и конструктивно сложен. [c.323]

В последние годы в зарубежной литературе появились сообщения о некоторых новых вариантах кулопометрического анализа. Например, предложен новый способ кулонометрии [650], в котором определяемые органические и неорганические вещества количественно адсорбируются на электроде, изготовленном из ацетиленовой газовой сажи , и подвергаются на нем электролитическому восстановлению или окислению. Такая методика исключает трудности, связанные с необходимостью обеспечивать тесный контакт между электродом и реагирующими веществами в процессе электролиза. Метод применим к веществам, плохо растворимым в водных растворах. Адсорбцию определяемого соединения можно осуществлять не только из жидкой, но такжр и из газовой фазы, что особенно важно для применения этого способа к определению малых количеств веществ в воздухе и газовых смесях. Анализируемый раствор пропускают через сажевый элект- [c.70]

Твердый образец состоит из смеси хлоридов, бромидов и иодидов щелочных металлов. Для анализа бэрут навеску 0,5000 г и растворяют в воде, содержащей небольшое количество разбавленной азотной кислоты. Раствор переносят в электролизер, снабженный серебряными электродами, и подвергают электролизу при потенциале анода —0,06 s по отношению к насыщенному каломельному электроду. При этом потенциале осаждается иодид (но не другие галоге-ниды) согласно реакции, выражаемой уравнением Ag-1-J"- AgJ+e . Газовый кулонометр (аналогичный изображенному на рис. 84), включенный последовательно в цепь электролиза, показывает объем газа 19,84 мл (при 25° и [c.126]

Пейдж и Лингейн [27] показали, что при низких плотностях тока водородно-кислородные кулометры дают боль-щие отрицательные погрещности для устранения этого недостатка они предложили использовать водородно-азотный газовый кулометр. Этот кулометр основан на электролизе разбавленных растворов сернокислого гидразина с выделением газообразных водорода и азота прибор особенно удобен для работы в диапазоне 5—20 к. Барнарт и Чарльз [28] исследовали реакцию выделения кислорода из перекисного кобальтового комплекса [(МНз)5Со02Со(КНз)5] и обнаружили, что на 1ф выделяется 1,25 г-экв кислорода. Такое высокое отнощение подтверждает, что электролиз этого комплекса может успещно применяться для целей кулонометрии. [c.35]

Оиисан также газовый кулонометр, содержащий гидразинсульфат, в котором происходит выделение азота и водорода при электролизе [15]. Чувствительность прибора такая же, как у водяного кулонометра, однако при малых значениях тока существует небольшая отрицательная погрешность. [c.192]

J —>AgJ + e-. За время осаждения иодида при помощи газового кулонометра (подобного изображенному на рис. 12.6), включенного последовательно с элементом, было собрано 19,84 мл газа (при 25° и 760,0 мм рт. ст.). После этого серебряный анод был заменен на новый, весящий 2,3772 г, и потенциал повышен до -1-0,25 в, что является достаточным для одновременного осаждения хлорида и бромида (потенциалы этих двух веществ слишком близки, что не позволяет провасти их разделения). Во время осаждения этих галогенов было собрано 79,32 мл газа (при тех же условиях). После окончания электролиза анод [c.197]

В последние годы в зарубежной литературе появились сообщения о некоторых новых вариантах кулонометрическо о анализа. Например, предложен способ кулонометрии [951], в котором определяемые органические и неорганические вещества количественно адсорбируются на электроде, изготовленном из ацетиленовой газовой сажи , и подвергаются на нем электролитическому восстановлению или окислению. Такая методика исключает трудности, связанные с необходимостью обеспечивать тесный контакт между электродом и реагирующими веществами в процессе электролиза. Метод применим к веществам, плохо растворимым в водных растворах. Адсорбцию определяемого соединения можно осуществлять не только из жидкой, но также из газовой фазы, что особенно важно для применения этого способа к определению малых количеств веществ в воздухе и газовых смесях. Анализируемый раствор пропускают через сажевый электрод со скоростью, обеспечивающей количественную адсорбцию определяемого компонента. Определение таким путем миллиграммовых количеств меди, антрахинона и 4-нитропиридин-1-окиси дает ошибку соответственно 3 2,32 и 1,89%. При определении аналогичных количеств железа ошибка значительно больше из-за неполноты адсорбции указанного иона. Для достижения количественной адсорбции в такого рода случаях анализируемый образец следует растворять в небольшом объеме раствора и применять в качестве инертного электролита концентрированные солевые растворы. Конечную точку определяют потенциометрически, причем для получения больших скачков потенциала в конечной точке необходимо применять большие плотности тока электролиза. Описанный [c.116]

В тех случаях, когда есть возможность проводить электролиз до конца, для определения значения обычно пользуются серебряными или медными кулонометра-ми (осаждение серебра на серебряном электроде и меди на медном электроде из растворов их солей протекает со 100%-ным выходом по току). Иногда для этих целей пользуются газовыми кулонометрами, в которых происходит электролиз воды. В этом случае после за-верщения электролиза определяются объемы выделившегося водорода или кислорода. [c.28]

Твердый образец состоит из смеси хлоридов, бромидов и иодидов щелочных металлов. Для анализа барут навеску 0,5000 г и растворяют в воде, содержащей небольшое количество разбавленной азотной кислоты. Раствор переносят в электролизер, снабженный серебряными электродами, н подвергают электролизу при потенциале анода —0,06 в по отношению к насыщенному каломельному электроду. При этом потенциале осаждается иодид (но не другие галоге-ниды) согласно реакции, выражаемой уравнением Ag+J - AgJ+e . Газовый кулонометр (аналогичный изображенному на рис. 84), включенный последовательно в цепь электролиза, показывает объем газа 19,84 мл (при 25° и 760,0 мм давления), собранного за время осаждения всего иодида. Серебряный анод заменен новым, вес которого равен 2,3772 г. Потенциал увеличен до 4-0,25 в этот потенциал достаточен, чтобы вызвать одновременное осаждение хлорида и бромида (потенциалы этих двух реакций очень близки, вследствие чего количественное разделение невозможно). В процессе осаждения этих двух галогенидов собран объем газа 79,32 мл (при аналогичных условиях). По окончании электролиза анод был вынут, промыт, высушен и взвешен его вес оказался равным 2,5472 г. Рассчитайте процентное содержание каждого галогена в образце . [c.126]

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]

Иногда желательно знать количество газа—кислорода или водорода,—поглощающегося во время электролиза. Для этого слу- жит показанный на рис. 3 газовый кулонометр с никелевыми элек-тродами и 15%-ным раствором едкого кали в качестве анолита и Аатолита. Подлежащий измерению газ выделяется на электроде в пористом сосуде и собирается в бюретку Гемпеля через треххо- довый кран. Количество газа, выходящего из элемента и измерен- 0 ного тем же способом, можно сравнить с количеством газа в кулот нометре [32, 33]. [c.17]