Qabul qildi: Bajardi: Nurova Nargiz Reja: I. Kirish II. Asosiy qism

Q = PnF/M
,
Bu erda Q-elektr miqdori, Cl; p-elektrod ustida chiqarilgan modda massasi, g; p-oksidlanish yoki tiklanishning elektrokimyoviy reaktsiyasida ishtirok etadigan elektronlar soni; F-96487 KLga teng Faraday soni; m-elektr almashinuvi moddasining molekulyar massasi. Tahlil qilish uchun bir qator shartlarga rioya qilish kerak: 1. Elektroliz bunday sharoitda amalga oshirilishi kerak, shuning uchun faqat bitta elektrokimyoviy reaktsiya talab qilinadi, ya'ni oqim chiqishi 100% ga teng bo'lishi kerak. Buning uchun eritmada mavjud bo'lgan barcha moddalar uchun i~F(U) polarizatsiya egri bilish kerak. 2. Kolonometrik titrlashda to'g'ridan-to'g'ri kolonometrik ta'rif yoki ekvivalent nuqta bilan elektrokimyoviy reaktsiyaning oxirini aniqlash usuli bo'lishi kerak. 3. Elektrokimyoviy moddalar massasini hisoblash uchun reaktsiyaga sarflangan elektr
energiyasini aniq aniqlash kerak. Kolonometrik tahlil gözenekli shisha yoki seramika qismlar bilan ajratilgan bir nechta kameralardan tashkil topgan maxsus hujayralarda amalga oshiriladi. Hujayra to'plami ishchi, yordamchi va ko'rsatkich elektrodlarini o'z ichiga oladi. Amalga oshirish usuli bilan galvanostatik kolonometriya (doimiy oqim kuchi bilan) va potansiyostatik kolonometriya (
ishchi elektrodning doimiy salohiyati bilan) farqlanadi. Eritmada sodir bo'lgan
elektrokimyoviy jarayonlarga qarab to'g'ridan-to'g'ri va bilvosita kolonometriya farqlanadi. Potansiyostatik kolonometriya. Pelektroliz vaqtida oqimning o'zgarishi eksponentsial bo'lib, sinov vaqtida o'tgan elektr energiyasi miqdori integral tomonidan ifodalanadi. To'g'ridan-to'g'ri Galvanostatik kolonometriya yoki elektrogravimetriya (vazn elektroanaliz) elektrodda chiqarilgan moddaning massasini hisobga oladi va eng oddiy usul hisoblanadi, chunki oqim 100% hosil bilan cho'kish reaktsiyasiga sarflanishi shart emas. Oqim o'lchanmaganligi sababli, faqat reaktsiyaning o'ziga xosligi talab qilinadi. Ushbu usul elementlarni to'g'ridan to'g'ri aniqlash, shuningdek ularning miqdoriy bo'linishi uchun ishlatilishi mumkin. Elektr Q miqdori formula bilan hisoblanadi. To'g'ridan-to'g'ri kolonometriya usuli elektrodlarda oksidlanishi yoki tiklanishi mumkin bo'lgan noorganik va organik birikmalarni aniqlash uchun ishlatilishi mumkin. Bunday
moddalar orasida nitro-, nitrozo - va azo - birikmalar, kinonlar va gidro - kinonlar, ko'p atomli va aminofenollar, gidrazin türevleri, ga-logen türevler va boshqalar kiradi. Bilvosita kolonometriya. yoki kolonometrik titrlash, elektrodlarda elektrokimyoviy reaktsiyaga duch kela olmaydigan x yoki y tarkibiy qismlari r yoki Ri yordamchi reagentlari bilan kimyoviy ta'sirga kiradi, bu sharoitlarda elektrodlarda osongina oksidlanadi yoki kamayadi, quyidagi sxematik reaktsiyalarga muvofiq:
- elektrod ustida:
R —pe - > Ri yoki R/ + pe ~ > R;
- eritmada:
R, + X~ > R yoki R + y-tRj. R va R
elektroliz mahsulotlari bilan x va y birikmalarining kimyoviy reaktsiyalari sifatida har qanday turdagi reaktsiyalar qo'llaniladi: oksidlanishtiklash, cho'kma, kislota-bazal shovqin va kompleks hosil bo'lish. X va y moddalarining tarkibi r va R reaktivlarining shakllanishiga sarflangan elektr energiyasi miqdori bilan
belgilanadi. Shunday qilib, kolonometrik titrlash bilan titrant elektrokimyoviy tarzda tayyorlanadi va uning avlodi to'g'ridan-to'g'ri tahlil qilingan eritmada amalga oshirilishi mumkin.
Kolonometrik titrlash potansiyometrik jihatdan bir qator afzalliklarga ega:
* uni qo'llashda titrlangan eritmalarni tayyorlash kerak emas;
* usul metalsiz, chunki u qo'llanilganda kimyoviy standart talab qilinmaydi;
* titrantlar sifatida noma'lum va uchuvchan birikmalardan foydalanish mumkin, ular aniqlangan moddalar bilan kimyoviy shovqinga kirib, ajralib chiqish yoki bug'lanish uchunvaqt topmasdan; titrantlar tuzlardan, organik birikmalardan, halogenlardan yoki yodsiz va aralash erituvchilarda metallarni anodik eritib olish yo'li bilan eng yaxshi ishlab chiqariladi;
• elektrolitning bir qismida uni almashtirmasdan bir qator ketma-ket titrlash mumkin;
* elektroliz vaqtida eritmaning suyultirilishi yo'q, bu an'anaviy titrimetrik tahlil usullariga xosdir va ko'pincha natijalarga salbiy ta'sir ko'rsatadi;
* yuqori aniqlik bilan moddalarning mikrokolitsiyasini aniqlash qobiliyati (usulning to'g'riligi va takrorlanuvchanligi teng emas); kichik oqimlardan foydalanib, reagentlarning mikrokolitsiyasining eritmasiga osongina va aniq kiritilishi mumkin, titrimetrik usullarda esKislotali eritmalardagi temir (III) ionlari katodda temir (II) ionlariga, ish elektrodining potentsialiga nisbatan C ga teng bo'lgan holda tiklanadi. Qayta tiklash tugallangandan so'ng, zanjir kichik
qiymatga tushadi, uning qiymati keyinchalik doimiy (qoldiq oqim ) bo'lib qoladi. Tahlil bir necha daqiqada o'zgarmasa, to'liq hisoblanadi . Hujayra orqali oqadigan elektr miqdori elektroliz zanjiriga ketma-ket kiritilgan kolonometre a yordamida aniqlanadi. Temir tarkibiga teng bo'lgan elektr energiyasini topish uchun buning uchun qoldiq oqimga javob beradigan elektr energiyasini chiqarib tashlang , elektrolizning davomiyligini kontaktlarning zanglashiga olib
kelgan paytdan boshlab sekundlarda aniqlang va mahsulotni qaerdan chiqaring . Bundan tashqari, Faraday formulasiga ko'ra , sinov miqdori tarkibidagi eritmaning tarkibini hisoblang. Aniqlash usuli. Bir shaklidagi shisha naycha (elektrolitik kalit) 1 m sulfat kislota eritmasi bilan to'ldiriladi, ikkinchisi kaliy xlorid eritmasi bilan to'yingan. Quvurlar uchlari filtr qog'ozining tamponlari bilan mahkam yopilgan. Ular quvurlarda elektr kontaktini buzadigan havo kabarcıkları yo'qligiga ishonch hosil qiling. Taxminan ikki stakan sulfat kislota eritmasi bilan to'ldiriladi.
Ushbu ko'zoynaklardan biri to'rtta teshikka ega bo'lgan (mexanik aralashtirgich yordamida — beshta teshik bilan) mahkam yopilgan. Bu shisha katod (sof platina yarim mikroelectrod Fisher) sobit, uning boshqa tizza eritmasi bilan
magnitlangan , gaz-suv naycha va bir tizza -shaklidagi naycha uchini botiriladi to'yingan eritmasi va o'z ichiga olgan bir shisha idishga botirib . Birinchi shisha ham tizza shaklidagi naycha C botirib , va uning ikkinchi tizza anod ( -elektrod , plastinka, hajmi 1 x 1 sm) o'z ichiga olgan bir shisha C botirib. To'rtinchi shisha (shuningdek , mis kolonometr bo'lib xizmat qiladigan, o'z ichiga olgan elektrolitlar bilan to'ldirilgan va unga ikkita simli platina elektrod (uzunligi va diametri 1 mm) va aralashtirgich. Kolonometre katod bo'lgan elektrod, oldindan aniq bir aniqlik mg aniqlik bilan polumikrovesah tortish. shahar manbai qutblar biri mis sim qarshilik uchlari biriga ilova qilinadi, boshqa uchi kuchlanish bo'luvchi turi ko'prik Colrausz terminallari biriga ulangan. Ko'prikning ikkinchi terminali to'g'ridan-to'g'ri oqim manbaining ikkinchi qutbiga ulanadi. Voltmetr parallel ravishda Kolraush ko'prigining har ikki uchiga ham qo'shiladi. Oqim kaliti
bilan oqimni yopib, qarshilik qiymatlarini Colraush ko'prigi uchida kuchlanish taxminan 10-15 v (oqim manbai va voltmetrni ulashning polaritesini kuzatish uchun) bo'lishi uchun sozlang!). Katod Kolraush ko'prigi salbiy qutbga ulanadi va ikkinchi oqim kaliti, milliampermetr va anod uning harakatlanuvchi kontaktiga ketma-ket ulanadi. Potansiyometr ish holatiga (qurilmaga biriktirilgan
ko'rsatmalarga muvofiq) olib keladi, katod ijobiy terminalga qo'shiladi va salbiy bo'ladi. Fon eritmasining preelektroliziga o'ting. Oldindan 5-10 daqiqa va undan keyin butun elektroliz davomida kisloroddan tozalangan azot katolit orqalio'tadi. Oqim kaliti kontaktlarning zanglashiga olib, Kolraush ko'prigi uchlarida kuchlanishni ta'minlaydi va aralashtirgichni o'z ichiga oladi. a kuchli gazlangan eritmalarning kichik hajmlarini dozalash katta xatolarga olib keladi. Elektroliz, oqimning asl qiymatining 0,1% ga yoki qoldiq oqim qiymatiga qadar kamayguncha davom etadi. Katodning potentsiali oldindan belgilangan qiymatdan (0,3 b) chetga chiqmasligiga ishonch hosil qiling, Agar kerak bo'lsa, Kolrausz ko'prigining toymasin kontaktini oldindan elektroliz vaqtida bir xil tarzda manipulyatsiya qiling. Ushbu nuqtaga etib borgach, Sekundomer va oqimni ikkala kalit bilan o'chiring va elektrolizning davomiyligini jurnalga yozing.
Keyinchalik , ta'rifga o'ting , buning uchun kolonometrdan katod chiqariladi, suv bilan yaxshilab yuviladi, spirtli ichimliklar bilan quritiladi, keyin Eter bilan yarim litrda tortiladi. Katod massasining boshlanishidan oldin va ish tugagandan so'ng farqiga ko'ra, elektroliz jarayonida ajratilgan mis miqdori aniqlanadiva shu bilan zanjirdan o'tgan elektr energiyasi miqdori va shuning uchun qayta tiklash uchun sarflanadi . Hisoblash. Qiymat formula bilan hisoblanadi (1). Elektroliz uning boshlang'ich qiymati 0,1% uchun joriy boshlang'ich kuch tomchi tomonidan to'xtatiladi bo'lsa, u holda moddaning taxminan 0,1% biroq, sezilarli darajada kam sharti bilan qayta tiklandi emas, deb, qoldiq oqim qiymati o'zgartirish uchun hech qanday ehtiyoj bor . Agar elektroliz qoldiq oqimga yetgunga qadar
tugallansa, yuqorida aytib o'tilganidek, tuzatishlar kiritish kerak(qarang: p. 216).