Кулонометр ячейки

Интегрировать кривую ток — время можно механическим или электронным интегратором тока, включая его в электрическую цепь (непосредственно отсчитывает число кулонов, например, в приборе СХА-1,1) либо химическим кулонометром, являющимся электрохимической ячейкой, в которой протекает определенная электрохимическая реакция с 100%-ной эффективностью тока. [c.174]

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]

В цепь электролиза последовательно включают кулонометр и две ячейки с разборным катодом и электролитами № 1 и № 2 (№ 2 и № 3 или № 1 и № 4) при 50°С, а затем с электролитами № I и № 2 при 20°С (по указанию преподавателя). Среднюю катодную плотность тока при 50 °С для электролита № I выбирают от 200 до 300 А/м2 и при 20 °С — от 100 до 200 Л/м , для электролитов №№ 2, 3 и 4 — от 200 до 500 А/м (по указанию преподавателя). Опыт проводят при одинаковой средней плотности тока для обоих электролитов. Расчетная средняя толщина покрытия около 10 мкм. Катоды взвешивают перед опытом. В процессе электролиза 2—3 раза замеряют падение напряжения на калиброванных сопротивлениях и рассчитывают среднюю плотность тока на каждой секции разборного катода. [c.40]

Включение при измерениях химического кулонометра (два электрода, опущенные в раствор подходящего электролита) в цепь последовательно с кулонометрической ячейкой. Тогда через кулонометр и ячейку проходят равные количества тока Q. Происходящие при этом взаимодействия веществ (осаждение, окисление-восстановление, выделение газа, изменение окраски раствора) используют для определения Q. [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]

Различают два основных вида кулонометрических определений - прямую кулонометрию и кулонометрическое титрование. В методах прямой кулонометрии электрохимическому превращению непосредственно в кулонометрической ячейке подвергается [c.281]

Все способы разделения католита и анолита вызывают сильное увеличение внутреннего сопротивления ячейки (порядка нескольких тысяч ом). Это сказывается на омическом падении напряжения 1Я) и при больших значениях тока в потенциостатической кулонометрии затрудняет сохранение постоянства потенциала рабочего электрода. Кроме того, из-за большой величины Я измеряемые в процессе электролиза предельные токи имеют малую величину. В подобных случаях целесообразно генераторный и вспомогательный электроды помещать в один [c.210]

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 этом методе при измерении Q с помощью кулонометра его включают в цепь электролиза последовательно с ячейкой, и тогда отпадает необходимость строгого соблюдения постоянства силы генераторного тока. [c.215]

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]

Более точный способ определения — это включение в цепь химического куло-нометра, т. е. второй электрохимической ячейки. В кулонометре выход по току должен быть равен 100% при условии уменьшения тока в течение электролиза в 100—500 раз. Необходимо также определить количество грамм-молей вещества, подвергшегося разложению. Тогда можно вычислить количество электриче- [c.63]

Наконец, существуют кулонометры с электронным интегрированием, включаемые в общую электрическую цепь с ячейкой, автоматически измеряющие количество проходящего электричества. [c.63]

Потенциостаты. В потенциостатической кулонометрии в качестве источника стабилизированного напряжения обычно используются электронные приборы — потенциостаты. Основной задачей потенциостата является поддержание потенциала рабочего электрода на постоянном уровне при наличии электрических или химических изменений на электроде. Потенциостат поддерживает заданный потенциал электрода путем изменения величины (и знака) тока, проходящего через ячейку. [c.74]

Рис. 51, Ячейка для потенциостатической кулонометрии

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]

Количество затраченного электричества можно найти путем графического интегрирования функции (20.П). Во многих случаях все же удобнее пользоваться химическими кулонометрами, которые включают в цепь последовательно с электролитической ячейкой. Через кулонометр тогда проходит такое же количество электричества, какое проходит через электролитическую ячейку. Если кулонометр содержит, например, раствор нитрата серебра, на катоде его выделяется серебро, по массе которого с помощью формулы (20.7) вычисляют количество электричества <7 Пользуются также водородно-кислородными кулонометрами, в которых протекает электролиз воды. Смесь водорода и кислорода собирают, измеряют объем ее и с помощью формулы (20.8) вычисляют количество электричества. При этом следуег иметь в виду, что г = 4 и =3 [c.280]

Измерительную ячейку включают последовательно с медным кулонометром и амперметром. Перед началом опыта средний и крайние цилиндрики вместе с электродами взвещивают. Электролиз ведут в трубчатой печи при температуре 250—300° С. Для равномерного распределения температуры нихромовую обмотку частично сдвигают от середины к концам фарфоровой трубки печи. Температуру печи контролируют платина-платинородие-вой термопарой. Через систему пропускают слабый ток порядка 7—10 мА. Продолжительность опыта — до 5 ч. После электролиза зажимы, сжимающие цилиндрики и электроды, ослабляют и проводят взвешивание, Масса среднего цилиндрика должна остаться без изменения, что служит контролем правильного проведения опыта. [c.136]

Методика определения чисел переноса сводится к точному определению количества пропущенного электричества д с помощью медного кулонометра и взвешиванию соли в катодном, анодном и среднем пространствах ячейки до и после опыта. [c.97]

Схема ванадиевого кулонометра приведена на рис. 25.16. Обе половины сосуда /, разделенные пористой стеклянной перегородкой 2, заполнены перед началом электролиза 0,02 М раствором сульфата ванадила (0,2 М по серной кислоте). Погруженные в раствор платиновые электроды 3 присоединяют во время опыта к источнику тока последовательно с ячейкой для электролиза. По окончании определения анодный раствор выпускают через кран 4 в коническую колбу и титруют рабочим раствором сульфата железа (И). [c.523]

Аппаратура, ячейки и электроды, используемые в кулонометрии [c.130]

Появился ряд новых модификаций метода потенциостат тической кулонометрии. Речниц и Сринивасан [31] для определения Сг (VI) предложили метод дифференциальной потенциостатической кулонометрии. Ячейка со стандартным раствором, содержащим меньщее количество определяемого вещества, чем содержит исследуемый раствор, включается последовательно с ячейкой, содержащей анализируемую пробу. После окончания процессов в ячейке со стандартным раствором потенциостатический электролиз в ячейке с анализируемой пробой проводится с интегрированием тока. Состав анализируемой пробы определяется из состава стандартного )аствора и результата электролиза с интегрированием тока. Точность анализа тем выше, чем меньше разница концентра ций стандартного и анализируемого растворов. Определение Сг (VI) в количестве 0,08- 5 мг в 40 мл пробы проведено с погрешностью 0,03%. [c.85]

В цепь электролиза включают последовательно рабочую ячейку и кулонометр. Сплав олово — висмут осаждают из элек- [c.58]

В последние годы для построения электрохимических преобразователей начали применять твердые электролиты, что позволяет конструировать более миниатюрные и долговечные устройства. Описаны электрохимические управляемые сопротивления на основе Agi, ин-тегратор-кулонометр, представляющий собой ячейку AglAggSIjAu, и другие хемотроны. Разработка электрохимических преобразователей стимулирует исследования кинетики электродных процессов применительно к специфическим условиям их протекания в этих устройствах (микроэлектроды, малые объемы электролита, малые расстояния между электродами, влияние различных добавок на электрохимические реакции и т. п.). [c.225]

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]

В результате этого увеличивается концентрация иода в анодном пространстве и ионов I" в катодном. По изменению концентрации веществ можно определить количество прошедшего электричества. Изменение концентрации иода и ионов I" можно определять различными способами. Чаще используются фотоко-лориметрический способ и способ измерения э.д.с. Первый способ основан на измерении интенсивности окраски раствора в одном из отделений ячейки при помощи фотоколориметра (иод — окрашенное вещество, К1 не имеет окраски). Измеряя разность потенциалов в анодном и катодном отделениях ячейки и по уравнению Нернста, можно рассчитать изменение активностей иода и ионов 1 . При необходимости систему можно регенерировать пропусканием тока в обратном направлении при переключении полюсов ячейки. В качестве интегратора может служить также электролизная ячейка, в которой на аноде происходит окисление меди Си — 2е -> -> Си , а на катоде — восстановление ионов меди Си + 2е Си. Ионным проводником служит раствор Си304. Для повышения электропроводности раствора к нему добавляют Н2304. Количество прошедшего электричества можно определить по изменению массы медного катода. Такие электрохимические ячейки, называемые кулонометра- [c.368]

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]

При электролизе на ячейке можно задавать или напряжение (потенциал), или величину тока. В соответствии с этим методы кулонометрического анализа разделяют на две большие группы (рис. 26) потенциостатическую кулонометрию, когда потенциал рабочего электрода или остается иеизменным в течение всего времени электролиза или изменяется по определенному закону, и галь-ваностатическую кулонометрию, когда величина тока, текущего через рабочий электрод, в течение всего времени электролиза остается неизменной. [c.54]

Кулонометры. Поскольку в потенциостатической кулонометрии в цепи электролитической ячейки протекают токи, изменяющиеся во времени, а о количестве окисленного или восстаиовлениого вещества судят по количеству электричества, прошедшего через ячейку, необходимо применять приборы для измерения количества электричества. Причем точность кулонометрического определения определяется точностью метода определения количества электричества или метода интегрирования кривых ток — время. [c.75]

Электролитические ячейки (электролизеры). При разработке конструкции электролитической ячейки для потенциостатической кулонометрии необходимо принимать во впимапие следующие факторы [c.80]

Будучи одним из наиболее точных законов природы, закон Фарадея может быть использован во многих случаях, в частности, при определении количества протекшего электричества, мерой [<оторого служит количество вещества, выделенного на электродах электролитической ячейки. Очень часто для этого пользуются электроосаждением на катоде серебра или меди. Электролитические ячейки, в которых выполняются такие определения, называются кулонометрами. Их конструкция весьма разнообразна, но в последующем будут даны Ьппса-ния лишь двух кулонометров — медного и газового. [c.30]

В практике лабораторных электрохимических измерений электрохимические кулонометры служат для определения выхода по току и для других целей. Так, с помощью кулонометра можно калибровать амперметры постоянного тока. Для этого удобнее использовать медный кулонометр. В последнее время применяют химо-тронные интеграторы. Это электрохимические ячейки, в которых изменяется состав раствора или состояние электрода из-за электрохимического осаждения или ионизации металлов. Химотронные интеграторы допускают непрерывное считывание показаний, осуществляют воспроизведение и передачу информации и могут быть использованы в качестве элементов или блоков вычислительных и управляющих устройств. [c.66]

В обычном устройстве с выходом по току на аноде, равном 100%, в ячейке используется постоянный ток силой 80 А и напряжением 1,5—3,5 В в соответствии с выбираемым металлом. Напряжение регулируется так, чтобы оно превышало значение, при котором начинается растворение, и оставалось постоянным до тех пор, пока не растворится весь металл покрытия. Тогда в электродном процессе происходят изменения в результате вовлечения в него отличных по составу нижележащих материалов, которые вызывают скачок напряжения на электродах это указывает на окончание процесса растворения (по срабатыванию отключающего реле). Интегрирующий кулонометр, включенный последовательно с ячейкой, отмечает количество кулонов, расходуемых во время реакции растворения эта цифра, умноженная на некоторую постоянную, позволяет вычислить толщину покрытия. (В более поздних моделях устройства, заменивших интегрирующий счетчик, даются непосредственные показания толщины в условных единицах, основанные на точном измерении времени, в течение которого пропускается ток, поддерживаемый на постоянном уровне.) Датчик толщиномера состоит из трубки диаметром около 25 мм и длиной 40 мм с гибким пластмассовым наконечником, имеющим центральное круглое отверстие диаметром 5 мм. Стенка трубки из нержавеющей стали образует катод, а деталь электрически так соедийена с прибором, чтобы образовать анод. [c.145]

Электрохимические (кулоно-, кондукто-, потенциометрические, полярографические) методы могут быть успешно применены для определения содержания воды. Наиболее распространены кулонометрические и меньше кондуктометрические. Кулонометрические методы основаны на способности чувствительного к воде реагента образовываться на электроде ячейки, а также на измерении продуктов реакции при электролизе. В этом случае массу воды определяют по количеству тока, пошедшего на электрохимические процессы в соответствии с законом Фарадея. Реально применяют метод кулонометрии, основанный на взаимодействии воды с тонкой пленкой пятиокиси фосфора. Механизм процесса заключается в электрохимическом разложении образовавшейся метафосфорной кислоты. При электролизе опять образуется исходная пятиокись фосфора, поэтому химический и электрохимический процессы протекают совместно и воду можно определять непрерывно с высокой разрешающей способностью и чувствительностью (до 0,001 %). Основным недостатком метода является необходимость применения для экстракции воды предварительно осущенного инертного газа. [c.305]

Установка для выполнения анализа кулонометрическим методом состоит из следующих блоков нотенциостата или гальваностата, кулонометра (интегратора тока) и электрохимической ячейки с электродами. [c.130]