電重量分析法

1、第三章第三章 基本電化學(xué)分析法基本電化學(xué)分析法第三節(jié)第三節(jié) 電重量分析法電重量分析法3.3.1 電解分析原理電解分析原理3.3.2 恒電流電重量恒電流電重量分析分析 3.3.3 控制陰極電位控制陰極電位電重量分析電重量分析 Basic electrochemical analysisElectrogravimetric analysis3.3.1 電解分析原理電解分析原理1.1.電解裝置與過程電解裝置與過程( (電解硫酸銅溶液電解硫酸銅溶液) ) 逐漸增加電壓到一定值后，電解池中發(fā)生了如下反應(yīng)：陰極反應(yīng)：Cu2+ + 2e Cu 陽極反應(yīng)：2H2O O2 + 4H+ +4e電池反應(yīng)： 2Cu2

2、+ + 2H2O = 2Cu + O2 + 4H+電池電動(dòng)勢(shì)為：電池電動(dòng)勢(shì)為：E = 0.307 - 1.22 = -0.91 (V)外加電壓為外加電壓為0.91V時(shí)，陰極是否有銅析出時(shí)，陰極是否有銅析出?)V(22. 1OHHOlg4059. 0229. 1)O/HO()V(307. 0Culg2059. 0337. 0)Cu/Cu(22422222EE2.2.理論分解電壓與析出電位理論分解電壓與析出電位（1） 理論分解電壓理論分解電壓 根據(jù)能斯特方程計(jì)算，使反應(yīng)進(jìn)行,需要提供的最小外加電壓(D點(diǎn)) 。（2） 實(shí)際分解電壓（析出電位）實(shí)際分解電壓（析出電位） 實(shí)際開始發(fā)生電解反應(yīng)時(shí)的電壓，其

3、值大于理論分解電壓(D點(diǎn))。（3） 產(chǎn)生差別的原因產(chǎn)生差別的原因 E外外 = （E陽陽 + 陽陽）- （E陰陰 + 陰陰） + iR 理論分解電壓小于實(shí)際分解電壓的原因是由于超電位的存在。 超電位()、電解回路的電壓降(iR)的存在。則外加電壓應(yīng)為：3.3.2 3.3.2 恒恒電電流電流電重量分析法重量分析法 電重量分析法：電重量分析法：利用電解將被測(cè)組分從一定體積溶液中完全沉積在陰極上，通過稱量陰極增重的方法來確定溶液中待測(cè)離子的濃度，也可實(shí)現(xiàn)電解分離。 保持電流在25A之間恒定，電壓變化，最終穩(wěn)定在H2的析出電位。特點(diǎn)：選擇性差，分析時(shí)間短。 銅合金的標(biāo)準(zhǔn)分析方法。3.3.3 控制陰極電位

4、電重量分析法控制陰極電位電重量分析法 1. 1.三電極系統(tǒng)三電極系統(tǒng) 自動(dòng)調(diào)節(jié)外電壓，陰極電位恒定。選擇性好。2. 2. A、B 兩物質(zhì)分離的必要條件兩物質(zhì)分離的必要條件a. A物質(zhì)析出完全時(shí)，陰極電位未達(dá)到B物質(zhì)的析出電位；b. 被分離兩金屬離子均為一價(jià)，析出電位差0.35 V。c. 被分離兩金屬離子均為二價(jià)，析出電位差0.20 V。d. 對(duì)于一價(jià)離子，濃度降低10倍，陰極電位降低0.059 V。 電解時(shí)間如何控制？濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如何？ 3.3.電解時(shí)間的控制電解時(shí)間的控制 控制陰極電位電重量分析過程中如何控制電解時(shí)間控制陰極電位電重量分析過程中如何控制電解時(shí)間? ? 電流電流- -時(shí)間曲線時(shí)間曲線: :KttVDAiieii100t0tA：電極面積；D：擴(kuò)散系數(shù)；V：溶液體積；：擴(kuò)散層厚度電解到一定程度所需時(shí)間是否與起始濃度有關(guān)？Ktcc100t濃度與時(shí)間關(guān)系為濃度與時(shí)間關(guān)系為: :電解完成X所需的時(shí)間為： 當(dāng)當(dāng) it / i0 = 0.001時(shí)，認(rèn)為電解完全。時(shí)，認(rèn)為電解完全。 it / i0 = ct / c0 tVDAtXcc43. 00101DAXVtX43. 01lg）（ 電解完成99.9%所需的時(shí)間為： t99.9% = 7.0V /DA電解完成的程度與起始濃度無關(guān)。與溶液體積 V 成正比，與電極面積 A