Электрохимические методы в лабораторном практикуме по физико-химическим методам анализа. Луцик В.И - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТвГТУ | Тверь

Составители: 

Рубрика: 

6
[]
)х1(Сlg
n
059,0
EE
0
0
прил
−+=
Например, при степени протекания электролиза 99,99% (х = 0,9999) по-
тенциал рабочего электрода становится на 236/n мВ отрицательнее, чем Е
0
.
На основании приведенных расчетов можно найти теоретическую разность
стандартных потенциалов, необходимую для определения одного иона в при-
сутствии другого. Она составляет 240 мВ (25
0
С) для однозарядных ионов и
120 мВ для двухзарядных.
1.3. Электролиз с контролируемым потенциалом
В процессе электролиза при контролируемом потенциале катода, когда
восстанавливается одно вещество, ток лимитируется конвекционной диффу-
зией. Поэтому ток пропорционален концентрации восстанавливающихся час-
тиц и, следовательно, экспоненциально убывает во времени:
kt
0
t
0
t
10
I
I
C
C
−
== ,
где C
t
– концентрация в момент времени t; C
0
– концентрация до электролиза;
I
t
и I
0
– соответствующие токи. Коэффициент k зависит от площади катода,
интенсивности перемешивания и объема раствора. Например, в одном из
опытов для выделения меди рассчитана величина k = 0,15 мин
-1
. Отсюда
можно рассчитать, что выделение 99% меди заканчивается за 13 мин, а 99,9%
– за 20 мин. Типичная зависимость величины тока от времени приведена на
рис. 1.3.
1.4. Выход по току
На практике масса образовавшегося или прореагировавшего на элек-
троде вещества всегда меньше теоретически рассчитанной по закону Фара-
дея, поскольку неизбежны потери электричества, связанные с нагреванием
электролизера и протеканием параллельных реакций. В практических расче-
тах вводят поправку, которая называется коэффициентом выхода по току
η = m
факт
/m
теор
.
Таким образом,
m = ηk I t.
В электрогравиметрии не требуется, чтобы выход по току был равен
100%, но в кулонометрическом анализе это обязательное условие.
Важным условием электрогравиметрического анализа является плот-
ность тока. Для ее обоснования исследуют поляризационные кривые (зави-
симости потенциала электрода от плотности тока) для всех конкурирующих
на электроде процессов. Выбираются условия селективного и полного выде-

Страницы