Cтраница 2
Интегрировать кривую ток - время можно механическим или электронным интегратором тока, включая его в электрическую цепь ( непосредственно отсчитывает число кулонов, например, : в приборе СХА-11) либо химическим кулонометром, являющимся электрохимической ячейкой, в которой протекает определенная электрохимическая реакция с 100 % - ной эффективностью тока. [16]
Применение электронных или электромеханических интеграторов, которые входят в комплект любого кулонометра. Химические кулонометры применяют для градуировки и контроля. [17]
Измерение количества электричества, эквивалентного содержанию окисляемого или восстанавливаемого вещества, надлежащего определению, можно выполнить с помощью либо химического кулонометра, либо интегратора ток - время, соединенных последовательно с кулонометрической ячейкой. Химические кулонометры представляют собой электрохимические ячейки, в которых протекают определенные реакции с 100 % - ной эффективностью тока, В серебряном кулонометре серебро выделяется количественно из раствора нитрата серебра на платиновом катоде, который взвешивают, определяя таким образом количество металлического серебра и эквивалентное ему количество электричества в Кл, прошедшее через раствор в процессе электролиза. В водородно-кислородном кулонометре с двумя платиновыми электродами происходит электролиз разбавленного водного раствора сульфата калия. Вода окисляется до кислорода на аноде, в то время на катоде образуется газообразный водород. Эти газы собирают вместе в закрытую камеру, помещенную над раствором сульфата калия, измеряют их объем при известной температуре и давлении и затем вычисляют количество электричества. Иногда вместо раствора сульфата калия подвергают электролизу раствор гидразинсульфата; в этом случае у анода образуется газообразный азот. [18]
Чувствительность прибора такая же, как у водяного кулокометра, однако при малых значениях тока существует небольшая отрицательная погрешность. Для замены химических кулонометров описано несколько электронных и электромеханических интеграторов. Они в общем обладают такой же точностью, но более удобны в работе. [19]
В тех случаях, когда сила тока изменяется во времени, для определения количества электричества q по уравнению ( 20 - 2) требуются интегрирующие устройства. Для этих целей служат химические кулонометры. [20]
Несмотря на то, что в последнее время особое внимание уделялось электромеханическим и электронным кулометрам, нельзя считать, что применение химических кулометров представляет чисто исторический интерес. Потребность в надежном первичном стандарте для прецизионных калибровок неизбежно приводит к использованию химических кулонометров. Кроме того, для исследователя, редко использующего потенциостатическую кулонометрию, важное значение имеют относительно низкая стоимость и простота этих кулометров. [21]
Применяя специальные электронные схемы, можно проводить электролиз либо при постоянном напряжении на электродах, либо при постоянной силе тока через ячейку. Для определения количества электричества, затраченного на электролиз, в первом случае непосредственно определяют количество электричества, прошедшего через раствор, используя электронные интеграторы тока или химические кулонометры, а во втором случае измеряют силу тока и длительность протекания электролиза; время при этом необходимо измерять с большой точностью. [22]
Химические кул о метры. Несмотря на то, что в последнее время особое внимание уделялось электромеханическим и электронным кулометрам, нельзя считать, что применение химических кулометров представляет чисто исторический интерес. Потребность в надежном первичном стандарте для прецизионных калибровок неизбежно приводит к использованию химических кулонометров. Кроме того, для исследователя, редко использующего потенциостатическую кулонометрию, важное значение имеют относительно низкая стоимость и простота этих кулометров. [23]
Во-первых, в электрическую цепь можно включить механический или электронный интегратор ток - время, который непосредственно отсчитывает число кулонов электричества. Количество электричества, соответствующее определенной реакции, можно найти также с помощью химического кулонометра, подсоединенного последовательно к электрохимическому элементу. Некоторые установки для этой цели описаны в следующем разделе главы. [24]
В кулонометрическом анализе используют два общепринятых приема. Первый заключается в том, что потенциал рабочего электрода поддерживают постоянным на уровне, обеспечивающем количественное окисление или восстановление определяемого вещества. При этом потенциале на электроде не должны протекать вторичные реакции с участием растворителя или других электроактивных компонентов образца. Количество электричества, требуемое для электрохимического превращения анализируемого вещества, измеряют с помощью химического кулонометра или интегрированием кривой ток - время. Суть второго приема состоит в том, что через анализируемый раствор пропускают постоянный ток до тех пор, пока индикатор не укажет на завершение реакции. [25]