166376 (599198), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Сu+2е=Сu

Катодом служить платинова сітка анодом-платинова спіраль. Для цього їх поміщають на димний гас в гарячий розчин 1:1 нітратної кислоти і промивають дистильованою водою. Катод крім цього обробляють спиртом, ефіром висушують і витримують у ваговій кімнаті деякий час, після чого зважують на аналітичних вагах. Складають прилад: джерелом струму служить свинцевий акумулятор, який дає напругу приблизно 2В. Беруть чистий стакан на 150 мл в який поміщають розчин сульфату купруму, який містить 0,1-0,15 купруму. Приливають до нього 7-8 мл 2н розчину нітратної кислоти і 3 мл розбавленого розчину сульфатної кислоти (1:4). Потім опускають в стакан платиновий сітчатий електрод(катод) і закріплюють його так, щоб не торкався дна стакана і стінок. Другий – електродоплатинову спіраль(анод) – закріплюють так, щоб він був у центрі сітчатого електрода. Після цього потрібно розбавити аналізуючий розчин водою, щоб рівень рідини в стакані був приблизно на 1 см нижче верхнього краю сітки. Стакан нагрівають скляними пластинками. Для того, щоб розчин не розбризкувався. Потім сітчатий катод приєднують до негативного, а спіраль-анод до позитивного полюсу джерела струму. Розчин підігрівають слабким полум’ям пальника не вище 60̊ С, бо Сu почне розчинятися. Електроліз потрібно продовжити до тих пір, поки розчин знебарвиться , після того потрібно провірити повноту осадження міді якісною реакцією з К4(FeCN6).Переконавшись в повноті осадження міді приступають до промивання електродів, не виключати струм. В стаканах на 150 мл з дистильованою водою швидко переносять електроди. Склянку з водою піднімають на стільки, щоб електроди були повністю зануренні у воді. Через 1-2 хв промивання повторюють. Слідкуючи за тим, щоб електроди залишались на повітрі всього декілька секунд. Міняють воду 3-4 рази до припинення виділення на аноді бульбашок. Після цього включають струм. Катод промивають спиртом, ефіром і швидко висушують над стінкою, чи у муфельній печі з закритими дверима. Після першого зважування катод потрібно ще раз пропустити і зважити до постійної маси. По різниці мас катода до і після електролізу визначають кількість купруму.

Кулонометричний аналіз

Оснований на вимірюванні кількості електрики витраченої на електроліз. При прямому кулонометричному аналізі аналізуючи речовина реагує безпосередньо на електродах. При цьому використовують такі типи хімічних реакцій:

• нейтралізації;

• осадження;

• окислення відновлення;

• комплексоутворення.

Для виявлення кінцевої точки титрування використовують індикатори, або електрохімічні методи. Завдання полягає в точному визначенні кінця титрування, визначення наявності електрики, яка пішла на титрування і визначення вмісту аналізуючої речовини.

Для кулонометричного титрування складають установку в яку входять:

• джерело струму;

• реостат;

• мікроамперметир;

• перемикач;

• опір потенціометра;

• комірка;

• генераторний електрод;

• індикаторний електрод;

• електрод порівняння;

• допоміжний електрод;

• амперметр.

В основі цього методу лежать закон Фарадея із якого визначають масу проредагованої речовини:

m=1/f*A/n*Q

m – кількість проредагованої речовини;

n – кількість відомих чи приєднаних електронів;

f – число Фарадея 96500 кл – електрики чи 26,8 А год;

Q – кількість електрики;

A – атомна маса розчину.

Кулонометричний аналіз використовують в тих випадках, коли в результаті електролізу утворюються як розчинні так і нерозчинні сполуки. Електроліз ведуть при малому струмі, кількість речовини, що визначається повинна бути малою, щоб аналіз не забрав багато часу і був точним.

Кулонометричне титрування

Воно використовується тоді, коли аналізуючи речовина не бере участь безпосередньо в аналітичній реакції. В аналізуючий розчин добавляють допоміжний реагент, який окислюється чи відновлюється на електродах, а потім реагує з аналізуючою речовиною. Відбувається титрування аналцзуючого розчину тим реактивом, який утворився в результаті електролізу. За кількістю витраченого реагента судять по кількості електрики, яка витрачена на електроліз, так проводиться титрування.

Урок № 101-102 тема: Кондуктометрія. Сутність методу. Електропровідність розчинів, її залежність від концентрації. Апаратура для вимірювання електропровідності розчинів. Кондуктометричне титрування

Вона основана на вимірюванні електропровідності розчинів. Розрізняють еквівалентну і питому електропровідність.

Питома електропровідність – це електропровідність розчину, який міститься між плоскими електродами, що знаходяться на віддалі на 1 см один від одного.

Еквівалентна електропровідність – це питома електропровідність 0,1 н розчину в електроліті.

Електропровідність розчину крім концентрації залежить ще від продуктивності йону електроліту. Чим швидше рухається йон, тим більший електричний струм проходить через розчин. Кондуктометричний аналіз проводять за допомогою кондуктометрів – приладів, які вимірюють опір розчину. По величині опору легко визначити електропровідність розчину, яка вимірюється:

L=1/R Ом

Кондуктометри (солеміри) побудовані по мостовій схемі да в комірку з розчином опускають електроди, які вмонтовані в плече моста. Міст складається із реохорда – натягнута дротина, по якій рухається бігунець постійного опору R, і вимірювального «нуль приладу» поміщеного в діагональ моста. До точок А і В підключають електричний струм і пересувають движок реохорда, знаходять точку в якій вимірювальний прилад покаже відсутність напруги (нуль). В цей момент опір комірки Rx так відноситься до постійного струму Rc, як опір плеча реохорда (дротина Lx) до опору плеча Lc:

Rc/Lc=Rx/Lx Rx=Rc*Lx/Lc

Знайшовши Rx по формулі L=1/R знаходимо L, а по калібрувальному графіку визначаємо концентрацію розчину.

Кондуктометричне титрування

Його застосовують головним образом при реакціях нейтралізації, осадження і комплексоутворення. За допомогою кондуктометричного титрування можна визначити речовини, які не можна виконати звичайними способами об’ємного аналізу: аналіз суміші сірчаної і соляної кислот, суміші хлоридів і бромідів.

Точний об’єм аналізую чого розчину поміщають в електролітичну комірку і вимірюють його електропровідність. Результати титрування вносять в таблицю і будують графік кондуктометричного титрування: по осі абсцис відкладають об’єм прибавленого робочого розчину, а по осі ординат – електропровідність. Побудована таким чином крива кондуктометричного титрування показує зміни електропровідності розчину в ході титрування. В точці еквівалентності характер кривої змінюється переломом чи вигином кривої. Вміст аналізуючої речовини визначають за формулою:

Nx=V*N/Vx

Vx – об’єм аналізую чого розчину, взятого для аналізу, мл;

Nx – концентрація аналізую чого розчину, г*екв/л;

V – об’єм робочого розчину витраченого на титрування до ТЕ, мл;

N – концентрація робочого розчину.

Урок № 103-104 тема: Потенцірметрія. Сутність методу і галузі його використання. Залежність потенціалу електроду від концентраціх іонів. Індикаторний електрод і електрод порівняння. Іонометрія, рН-метрія. Іоноселективні електроди

Цей метод оснований на вимірюванні електричного потенціалу, який виникає на електродах опущених в розчин з аналізуючою речовиною. Електричний потенціал виникає на електродах реакції окислення відновлення, його величина Е визначається рівнянням Нернста:

Е=Ео + 0,059/n lg [окисник]/[відновник]

Ео – стандартний потенціал;

n – число електронів.

Величина стандартного потенціалу окислення відновлення визначається по відношенню до Н електрода, вимірюється зі зміною потенціалу водневих іонів в розчині. В потенціометричному аналізі використовують скляні електроди, потенціал, яких залежить від потенціалу водневих іонів. Скляний електрод складається із скляної трубки із шариком на кінці. В трубці 0,1 н розчин хлориду калію і срібна дротина.

Для проведення потенціометричних визначень в аналізу чий розчин потрібно опустити два електроди робочий і електрод порівняння, потенціал якого постійний. В якості робочого електроду в потенціометрії використовують скляний електрод. Порівняльним електродом служить каломейний чи хлор срібний електрод. Каломейний електрод являє собою скляну посудину на дно якої налита ртуть, поверх ртуті знаходиться паста із каломею Hg2Cl2 і налитий насичений розчин хлориду калію. В ртуть опущена дротина для контакту з приладом. Хлоро срібний являє собою скляну трубку в якій запаяна срібна дротина, покрита шаром хлориду срібла і занурена в розчин хлориду калію. Контакт електрода з розчином відбувається через листок із азбестової нитки змоченої хлорижом калію.

На практиці для вираження кислотності чи лужності розчинів замість концентрації [H] використовуємо її водневий показник рН

рН=lg[H]

Буферний розчин – це розчин із строго встановленим значенням рН.

Індикаторне визначення рН визначають наближено з допомогою індикаторного приладу. Значення рН досліджуваного розчину знаходять так: кольори спів ставляють зі шкалою порівняння.

Визначення концентрації водневих іонів

Для визначення використовують скляні електроди. Електродом порівняння використовують хлор срібний чи каломейні електроди. Щоб зменшити похибку зв’язану з потенціалом новий скляний електрод витримують у воді, чи в 0,1 н розчині хлоридної кислоти протягом 1-2 діб. Перед вимірюванням попередньо коректують шкалу рН приладу за буферними розчинами. Для цього в скляну наливають буферний розчин занурюють в нього скляний і каломейний електроди і вимірюють рН. Вибирають той буферний розчин значення рН, якого близьке до рН аналізую чого розчину. Встановлюють відповідну температуру, реохорд встановлюють на рН буферного розчину при цьому стрілка гальванометра відхиляється в сторону, її встановлюють в нульове положення обертанням рукоядкику компенсатора. Відкоректувавши таким чином прилад по буферному розчині, приступають до вимірювання рН. Розчин поміщають в склянку занурюють в нього електроди, попередньо промивши їх дистильованою водою і включають прилад, по шкалі якого знімають покази рН.

Рідше для вимірювання рН розчинів використовують сурм’яний, хіргідронний електроди.

Урок № 105-106 тема: Потенцірметричне титрування. Потенціометри. Приклади потенціометричних визначень

Потенціометричне титрування полягає в тому, що точку еквівалентності при титруванні визначають за різкою зміною різниці потенціалів пари електродів, які поміщені в аналітичному розчині. Найчастіше в методі використовують такі реакції:

• осадження;

• окислення відновлення;

• нейтралізації.

Реакції, які використовуються при потенціометричному титруванні повинні бути практично не оборотними, протікати з великою швидкістю і тільки в певному напрямі, а в точці еквівалентності повинна проходити помітна зміна потенціалу індикаторного електрода (скачок потенціалу). Потенціометричне титрування проводять так: в аналізуючий розчин занурюють електродну пару і після додавання певної порції титр анта вимірюють електродний потенціал. Результати титрування вносять в таблицю і будують криві титрування, на осі абсцис відкладають об’єм добавленого розчину, а на осі ординат електродний потенціал (мВ). В точці еквівалентності плавний характер кривої змінюється. По ньому визначають витрати робочого розчину на реакції. Розрахунок ведуть за звичайною формулою об’ємного аналізу:

V1*C1= V2*C2 C(x) = C1*V1/Vx

Урок № 107-108 тема: Полярографія. Сутність методу. Явище концентраційної поляризації. Граничний чи дифузійний струм. Вольт-амперна крива. Принципова схема полярографічної установки. Полярографи. Зняття полярограм. Амперометричне титрування. Теорія методу і його використання. Криві амперметричного титрування

Цей метод оснований на вимірюванні сили струму, яка змінюється від напруги в процесі електролізі, при умові що один із електродів (катод) має дуже малу поверхню, а інший (анод) велику поверхню. Сила струму (граничний дифузійний струм) пропорційна концентрації аналізую чого розчину в речовині.

Принципова схема полярографа

1. Пристрій для подачі потенціалу.

2. Полярографічна колонка

3. Регістратор.

Суть методу полярографії: метод оснований на вимірюванні величини струму, який виникає при відновленні чи окисленні речовини на електродах. Якщо в розчин з речовиною опустити два електроди і прикласти потенціал, то на електродах при певному потенціалі почнуться електрохімічні процеси окислення на аноді і електро-відновлювання на катоді, це явище називається поляризацією.

В поляризації використовують два види електродів:

І – ртуть налита на дно посудини;

ІІ – ртутний капельний електродний.

Характеристики

Список файлов книги