分析化学第十三章 电解与库仑分析法

分析化学第十三章电解和库仑分析法，主要围绕电解分析法和库仑分析法进行了详细的比较和介绍。解释了电解过程的基本要素，如电解装置、分解电压、析出电位等，并给出了电解分析法和库仑分析法的基本原理公式。介绍了库仑分析法，它同样基于法拉第定律，但是定量分析的依据是电解过程中消耗的电量。这种方法可以用于常量、微量以及痕量分析，显示了其更广泛的适用性。

第十三章 电解与库仑分析法

• 概述
  • 电解分析法
    • 电重量分析法——被测物质在电极上以金属或其他物质析出
    • 电解分析法——通过电解使物质定量分离
  • 库仑分析法
    • 测量被测物质在百分百电流效率下电解所消耗的电荷量进行定量分析
    • 定量依据：法拉第定律
  • 两者异同
    • 相同点
      • 均以电解反应为基础，且不需要基准物质和标准溶液
    • 不同点
      • 电解分析法通过称量电解沉积于电极表面的物质的量求被测组分含量，仅适用于常量组分测定
      • 库仑分析根据电解过程中消耗的电量求被测组分含量，适用于常量、微量、痕量分析
  • 电解：在电解池的两个电极上，通过外加电源施加适宜的直流电压，改变电极的电位。当外加电压达到一定的数值后，在两个电极上便会发生电化学反应，这个过程叫做电解。（非自发的氧化还原反应）
    • 装置
  • 分解电压：指使被电解物质在两电极上产生迅速的、连续不断的电极反应时所需要的最小的外加电压
  • 析出电位：两个电极达到分解电压之后，溶液物质在电极上被析出，此时，阴极和阳极的电位称为析出电位，一般来说，析出电位是指物质在阴极（或阳极）上产生迅速的、连续不断的电极反应而被还原（或氧化）析出时所需的最正（或者最负）的电极电位。
• 电解分析法及其应用
  • 控制电流电解法——在电解过程中不断的调节外加电压，使通过电解池的电流恒定在某一数值内进行电解的分析方法。
  • 控制电位电解法——在电解分析的过程中，为了使两种或者两种以上的金属定量地分离而把电解电位控制在一定数值内的分析方法（控制阴极电位）
    • 阴极电位的选择（控制在ab之间）
      • 离子浓度降到1×10*-6或者1×10*-7可认为达到分离与分析要求，或标准电位相差0.3V以上
    • 电流-时间曲线
      • 由于被测金属离子在阴极上不断被析出，所以电流随着时间增长而不断减小，在某金属完全析出后，电流应降为0，it=i0×10*-kt
• 库仑分析法
  • 基本原理
    • m=MQ/zF,m=Mit/zF,m为电解析出物质的量，M为析出物质的摩尔质量，Q为电荷量（C），z为电子转移数，F是法拉第常数
    • 电流效率必须是100%；电极反应单纯
  • 控制电位库仑分析法
    • 基本原理及装置
      • 在控制电位电解的线路中接一个库仑计
      • 气体库仑计（氢氧库仑计）——在电解过程中，电流通过库仑计，铂阴极上析出氢气，铂阳极上析出氧气Q=V/0.1741,m=MV/16798mL/mol×z
      • 积分法和电子积分库仑计
    • 特点及应用
      • 1、控制电位库仑分析法不要求被测物质在电极上沉积为金属或稳定的南榕化合物，因此可以用于测定进行均相反应的物质，特别适用于有机化合物的分析2、选择性高3、方法的灵敏度和准确度均较高
• 2022213055钟美欣