电化学分析---库仑分析法

1、电化学分析法库仑分析法电解分析法依据法拉第电解定律通过电解反应进行分析的方法，称为电解分析法。电解分析法包括电重量法和库仑分析法。库仑分析法由于省却了费时的洗涤，干燥和称量等步骤，同时测量电量可以获得很高的准确度，具有明显的优点。法拉第电解定律法拉第电解定律表示了电解反应中电化学反应与溶液中通过电量的关系。电极上发生反应的物质的质量与通过该体系的电量成正比通过同量的电量时电极上所沉积的各物质的质量与各该物质的M/n成正比。电重量法通过称量电解进行时电极上析出物质的质量进行定量分析的方法电重量分析法可用于物质的分离和测定，一般测定过程中并不要求100%的电流效率常用于从含少量不易还原的金属离子溶

2、液中分离大量易还原的金属离子，如Cu2+库仑分析法根据法拉第电解定律，通过测量电解时通过的电量，来计算反应物质的量的方法，即库仑分析法。进行库仑分析时，要求电化学反应以100%的效率进行。使用库仑计来测量电解时通过的电量可采用控制电位电解法和恒电流电解法。控制电位电解法对不同的金属离子有较好的选择性，而恒电流电解法反应速率很快，但选择性差。但通过选择合适的电解体系可以得到很好的分析效果。控制电位电解法由于金属离子在阴极析出，控制电位主要是控制阴极电位。因此普遍采用三电极系统。由于电解过程中待测金属离子不断消耗，浓度逐渐降低，阴极电位在电解过程中是逐渐变化的，如含铜和银离子的溶液，阴离子浓度大于

3、10-7M时，阴极电位小于1.31V，而1M铜离子溶液中要使铜离子开始电解，阴极电位必须大于1.35V，因此控制阴极电位不大于1.35V，可选择性地使银离子沉积而铜离子不发生反应。控制电位库仑分析法重量库仑计滴定库仑计气体库仑计库仑计用来精确测量电解过程中消耗电量的装置经典库仑计本身也是一种电解电池，根据电极反应的不同可分为银库仑计（重量库仑计，测量硝酸银溶液电解过程中银析出的质量），气体库仑计以及滴定库仑计等。也可以用电子积分仪测量电量银库仑计铂坩埚为阴极，内盛硝酸银溶液称量其质量变化可得生成的银的质量滴定库仑计含KBr-K2SO4的溶液电解过程中在Pt阴极生成OH-，生成的OH-可用酸标准

4、溶液进行滴定，从而推知电化学反应的量。2H2O+2e=2OH-+H2气体库仑计K2SO4或Na2SO4溶液电解时生成氧气和氢气，起生成气体的量与电解反应的电量相关。在标准状态下，每库仑电量析出0.1742mL混合气体。气体库仑计由于使用方便，是最常使用的一种库仑计。恒电流库仑滴定库仑滴定（装置）：在试液中加入适当物质后，以一定强度的恒定电流进行电解，使之在工作电极上电解产生一种试剂，此试剂与被测物质发生定量反应，当被测物作用完毕后，用适当的方法指示终点并立即停止电解，再根据电解电流和电解时间从法拉第电解定律计算被测物质量的方法。库仑滴定有许多特殊的优点，因此得到了广泛的应用。应用实例：化学耗氧

5、量的测定，大气中H2S和SO2的测定终点指示方法化学变色指示剂法电位滴定法：记录滴定过程中的电极电位随时间的变化曲线，用作图法求出终点。永停滴定法库仑滴定的特点滴定剂通过电解过程产生，而不是通过滴定管加入库仑滴定的原理容易保证100%的电极反应效率，有很高的准确度（微量测定也可达到千分之一的误差）和较快的滴定时间（几分钟到几十分钟）。可以不使用基准试剂，避免标定和称量引起的误差。易于实现自动滴定电生滴定剂及应用库仑滴定装置库仑滴定测定化学耗氧量待测样品用一定量重铬酸钾酸性溶液消解后，加入Fe3+溶液，在Pt阴极上产生Fe2+离子，与剩余的重铬酸钾作用，由消耗的电量计算COD值。大气中H2S和SO2的测定电解液组成：柠檬酸钾（缓冲液），二甲亚砜（帮助反应产物S的溶解），碘化钾（参与反应）参比电极的电流与样品中H2S和SO2的浓度相关。本章小结法拉第电解定律电解分析法包括电重量法和库仑分析法（通过测量电解时通过的电量，来计算反应物质的量的方法）。进行库仑分析时，要求电化学反应以100%的效率进行