电解及库仑分析(xia)
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第 12 章电解与库仑分析法电解与库仑分析电解分析法是一种经典的电化学分析法,它包括两种内容:电重量分析法――通过电解后直接称量电极上被测物质的质量进行分析的,常用于高含量物质的分析;电解分析法――控制一定的电解条件进行电解以达到不同物质的分离。
库仑分析法也是建立在电解过程上的分析法,它是通过测量电解过程所消耗的电量来进行分析的,主要用于微量或痕量物质的分析。
第一节电解分析法一、电解分析法的基本原理(一)电解过程中电流与电压的关系图 12.1 电解装置电解装置主要由电解池(包括电极、电解溶液及搅拌器)、外加电压装置(分压器)及显示仪器三部分,如图12.1 所示。
电解是利用外部电能使化学反应向非自发方向进行的过程。
在电解池的两电极上施加的直流电压达到一定值时,电极上就发生氧化还原反应,电解池中(及回路)就有电流通过,这个过程称为电解。
以在 0.1mol/L HNO 3 介质中电解 0.1mol/LCuSO 4 为例,当移动分压器的滑线电阻,使施加到两铂电极上的电压( V )达到一定值时,电解就发生,即电极反应发生:与外电源负极连接的Pt 电极(此时也是负极)上Cu2+被还原,此电极为阴极:Cu 2+ + 2e → Cu与外电源正极连接达的Pt 电极(此时也是正极)上有气体O2产生,此电极为阳极:+2H 2O → 4H + O2↑+ 4e此时在外线路的电表上可以看到有电流(i )通过,若加大外电压,则电流迅速上升。
i-V 关系曲线为图 12.2 所示。
应该注意到:电解所产生的电流(电解电流)是与电极上的反应密切相关的,电流进出电解池是通过电极反应来完成的,与电流通过一般的导体有本质的不同。
这是电解的一大特点。
(二)分解电压和析出电位图 12.2 电解过程电流 -电压曲线图 12.2 的 i-V 曲线中, AB 段为残余电流,此时尚未观察到电极反应的明显发生,主要是充电电流,当到达一定的外加电压 V (B 点)时,电极反应开始发生,产生了电解电流,并随着V 的增大而迅速上升为BC 直线, BC 线的延长线与 i=0 的 V 轴交点 D 所对应的电压,叫做分解电压V 分。