Жексенбай н
Мысты электрогравиметриялы әдіспен анықтау
жүктеу/скачать 1,47 Mb.
|
АНАЛИТИКАЛЫҚ ХИМИЯНЫҢ ҚЫСҚАША КУРСЫ
- Бұл бет үшін навигация:
- E на қ = E а – E к E T = E C E K
2.7.17. Мысты электрогравиметриялы әдіспен анықтауЭлектроанализ негізіне электр тоғының әсерінен заттардың химиялық айырылысу реакциясы жатады. Сандық байланыстары мен заңдылықтарын Фарадей ашқан. Электролиз кезінде бөлінетін зат массасы ерітінді арқылы өткен электр зарядтарының мөлшеріне тура пропорционал. Ерітінді арқылы электр зарядының бірдей мөлшері өткенде, электродтарда заттың бірдей эквиваленттік мөлшері бөлінеді. Бұл заңдылықтарды математикалық өрнек түрінде көрсетуге болады:
Мэ – талданушы заттың эквивалентік массасы бұл молярлық массаның электродтық реакцияға қатысатын электродтар санына қатынасына тең, г/моль; Q = І t – ерітінді арқылы өткен тоқ мөлшері, Кл; Ғ – Фарадей саны (96500 Кл/моль). Электрогравиметрия және кулонометрияны электроанализ тәжірибесінде электродтық механизмге тәуелділік реакциясы арқылы ажыратады. Электрогравиметрияда анализденетін зат электродтқа қатты түрде бөлінетін электродтық реакция қолданылады. Мысалы: Zn2+ + 2ē Zn0 (катодта тотықсызданады) Рb2+ + 2Н2О – 2ē РbO2 + 4Н+ (анодта тотығады) Мұнда аналитикалық сигнал - бөлінген заттың массасы болып табылады, оны электролизге дейінгі және кейінгі электрод массасынын айырымымен анықтайды. Кулонометрияда анализденетін зат процесіндегі электродтық реакция электродта қатты түрдегі бөлінбейді. Мысалы: Ғе3++ ē Ғе2+ (катодта тотықсызданады) 2Сl- - 2ē С12 (анодта тотығады) Бұнда аналитикалық сигнал анализденетін ерітінді аркылы өтетін тоқ мөлшері болып табылады, оны кулонометр немесе кулонометрлік титрлеу көмегі арқылы өлшейді. Инертті электроды бар мысты электрогравиметриялық әдіспен анықтау негізіне катодтағы мыс иондарының тотықсыздану реакциясы жатады: Сu2+ + 2ē Сu0 Су молекуласының тотығуы анодтық процесс болып табылады: 2Н2О – 4ē О2 + 4Н+ Теориялық тұрғыдан электролиз процесі басталу үшін потенциалдардың айырмашылығын электродтарға беру керек, ол электродтардың потенциал айырымы арқылы анықталады: Eнақ = Eа – Eк ET = EC EKТәжірибеде екі түрлі себептермен түсіндірілетін кейбір кернеудің өсуі мүмкін. Біріншісі кернеудін өсуімен, Ом заңымен анықталатын электрод аралық ерітінді иондарының қарсы тұруын жеңумен тоқтайды (Е=ІR, мұндағы R=р1/s). R = Екінші себебі табиғатқа және электрод қалпына негізделген, табиғатқа қатысушы электродтық реакция, анализде жүргізілген себептер және т. б. Кернеудің артық бөлігін артық кернеу деп айтады. Нақты кернеу көлеміне байланысты кернеудің басталуын кернеудің саны ретінде алуға болады: Е= Енақ+ ІR + П = (Еа+Па) - (Ек+Пк) + IR. Бұдан басқа бірнеше компоненттерден құралған анализ ерітінділерінен міндетті түрде (оптимаддық) кернеуді таңдай алады, сонымен қатар қысым қоспаларсыз анықталатын металдарға бөлінеді. Бұл жағдай поляризациялық қисық түсіруге және анализіне келе мысалы, мыс және мырышты қалпына келтіру поляризациялық қисығы 48 суретте келтірілген. Е потенциалда мыс иондарын қалпына келтіру басталады, бірақ реакция жылдамдығы төмен, бұл анализге пайдалы емес. Жылдамдықты арттыру үшін қосымша кернеу қажет.
Сурет 48 - Мыс және мырышты қалпына келтіру поляризациялық қисығы Бірақ Е2 кезінде мырыш және мыстың бірігіп бөлінуі жүреді. Сондықтан оптималдық кернеу Еоп мәні Е1 мырыш бөліну басталмай тұрғандағы кернеу болып табылады, жылдамдықты қалпына келтіруде мыс жеткілікті. Анализде сонымен қатар электролиздің аяғына дейін Еоп потенциал тұрақты болуы қажет,сонымен қатар мыс иондарының концентрациясы азайғанда теріс аймақ потенциалында араласу жүреді, Е1 жеткеннен кейін басқа қоспалардың қайта құрылуы мүмкін, мысалы мырыш. Осыған байланысты тәжірибеде бақылау потенциалының (потенциостатты) автоматты түрдегі қондырғыш қолданады. Электрогравиметрлік анықтауда бөлінетін тұнбаның сипаты үлкен роль, қызмет атқарады: ол ұсақ кристалды, ірі кристалды және ұнтақ тәріздес болуы мүмкін, көптеген анализ үшін үсақ кристалды тұмба жайлы болады. Олар электродта жақсы ұсталынады, бұл оларды жууға, кептіруге мүмкіндік береді. Жақсы электролиттік тұмба алу үшін мына талаптарды қарастыру керек: - Бөлу процесінде потенциалды бақылау. - Электролизді орташа тығыздықты тоқта жүргізу қажет. - Электролизді комплексті біріктіру ерітінді металының бояу бөліну талабында жүргізу. - Электролизді ерітіндіні араластырып жүргізу. - Металдың бөлінуін қышқыл ерітіндісінде жүргізу.
жүктеу/скачать 1,47 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|