Принцип электроанализа

Закон Фарадея

Количество выделившегося (или разложившегося) при электролизе вещества прямо пропорционально количеству электричества, прошедшего через раствор.

m=I*t*q,

где I - сила тока;

t – время, с;

q – электрохимический эквивалентq=Э/F=А/(n*F) [г/(А*ч)], соответствует количеству вещества, выделяемого на катоде при прохождении через электролит единицы количества электричества;

F – число Фарадея F=96500 Кл/моль – заряд одного моля; F=26,8А*час

В анализируемый раствор помещают пару электродов и присоединяют их к внешнему источнику напряжения. При этом происходит поляризация электродов, приводящая к возникновению Э.Д.С. поляризации, действующей противоположно прилагаемой Э.Д.С.

Минимальное значение напряжения, которое будет достаточно для электролитического разложения данного электролита, называется напряжением разложения и равно разности равновесных потенциалов анода и катода.

С учетом перенапряжения для нормального протекания электролиза необходимо приложить напряжение, равное:

Е = (Е_а +η_а) – (Е_к + η_к),

где η_а, η_к – перенапряжение на аноде и катоде.

Перенапряжение при электролизе зависит от:

1. Плотности тока: чем больше плотность тока, тем больше перенапряжение.

2. Состояния поверхности электрода: на гладком электроде перенапряжение больше, чем на шероховатом, так как при одинаковой силе тока плотность тока, приходящаяся на единицу поверхности гладкого электрода, больше.

3. Температуры: повышение температуры уменьшает перенапряжение

4. Природы электрода и различных примесей в растворе.

Два варианта электрогравиметрического метода

1. с наложением тока извне

2. без наложения тока извне (внутренний электролиз: выделение Ме происходит внутри гальванического элемента без внешнего источника тока).

2 способа внутреннего электролиза:

· с диафрагмой (катодное пространство заполняют исследуемым раствором, а анодное – каким-либо электролитом. Для разделения применяют керамические диафрагмы.) Для анализа концентрированных растворов.

· без диафрагмы (без разделения анодного и катодного пространства). Пригоден для выделения небольших количеств примесей.

Условия электролиза должны быть выбраны так, чтобы происходило выделение только одного Ме, а не смеси металлов, и чтобы обеспечить 100%-ный выход по току.

Выход по току – отношение количества вещества, реально полученного при электролизе (m), к тому количеству, которое должно было бы получиться в соответствии с законами Фарадея (m₀), если бы электричество не расходовалось на побочные процессы.

Дата добавления: 2014-01-20