电重量分析法

1、第三章第三章 基本电化学分析法基本电化学分析法第三节第三节 电重量分析法电重量分析法3.3.1 电解分析原理电解分析原理3.3.2 恒电流电重量恒电流电重量分析分析 3.3.3 控制阴极电位控制阴极电位电重量分析电重量分析 Basic electrochemical analysisElectrogravimetric analysis3.3.1 电解分析原理电解分析原理1.1.电解装置与过程电解装置与过程( (电解硫酸铜溶液电解硫酸铜溶液) ) 逐渐增加电压到一定值后，电解池中发生了如下反应：阴极反应：Cu2+ + 2e Cu 阳极反应：2H2O O2 + 4H+ +4e电池反应： 2Cu2

2、+ + 2H2O = 2Cu + O2 + 4H+电池电动势为：电池电动势为：E = 0.307 - 1.22 = -0.91 (V)外加电压为外加电压为0.91V时，阴极是否有铜析出时，阴极是否有铜析出?)V(22. 1OHHOlg4059. 0229. 1)O/HO()V(307. 0Culg2059. 0337. 0)Cu/Cu(22422222EE2.2.理论分解电压与析出电位理论分解电压与析出电位（1） 理论分解电压理论分解电压 根据能斯特方程计算，使反应进行,需要提供的最小外加电压(D点) 。（2） 实际分解电压（析出电位）实际分解电压（析出电位） 实际开始发生电解反应时的电压，其

3、值大于理论分解电压(D点)。（3） 产生差别的原因产生差别的原因 E外外 = （E阳阳 + 阳阳）- （E阴阴 + 阴阴） + iR 理论分解电压小于实际分解电压的原因是由于超电位的存在。 超电位()、电解回路的电压降(iR)的存在。则外加电压应为：3.3.2 3.3.2 恒恒电电流电流电重量分析法重量分析法 电重量分析法：电重量分析法：利用电解将被测组分从一定体积溶液中完全沉积在阴极上，通过称量阴极增重的方法来确定溶液中待测离子的浓度，也可实现电解分离。 保持电流在25A之间恒定，电压变化，最终稳定在H2的析出电位。特点：选择性差，分析时间短。 铜合金的标准分析方法。3.3.3 控制阴极电位

4、电重量分析法控制阴极电位电重量分析法 1. 1.三电极系统三电极系统 自动调节外电压，阴极电位恒定。选择性好。2. 2. A、B 两物质分离的必要条件两物质分离的必要条件a. A物质析出完全时，阴极电位未达到B物质的析出电位；b. 被分离两金属离子均为一价，析出电位差0.35 V。c. 被分离两金属离子均为二价，析出电位差0.20 V。d. 对于一价离子，浓度降低10倍，阴极电位降低0.059 V。 电解时间如何控制？浓度随时间变化关系如何？ 3.3.电解时间的控制电解时间的控制 控制阴极电位电重量分析过程中如何控制电解时间控制阴极电位电重量分析过程中如何控制电解时间? ? 电流电流- -时间曲线时间曲线: :KttVDAiieii100t0tA：电极面积；D：扩散系数；V：溶液体积；：扩散层厚度电解到一定程度所需时间是否与起始浓度有关？Ktcc100t浓度与时间关系为浓度与时间关系为: :电解完成X所需的时间为： 当当 it / i0 = 0.001时，认为电解完全。时，认为电解完全。 it / i0 = ct / c0 tVDAtXcc43. 00101DAXVtX43. 01lg）（ 电解完成99.9%所需的时间为： t99.9% = 7.0V /DA电解完成的程度与起始浓度无关。与溶液体积 V 成正比，与电极面积 A