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1、第十一章 电解与库仑分析法 第一节 电解分析原理与应用 一、电解分析基础 fundament of electrolytic analysis 二、理论分解电压与析出电位 theoretical decomposition voltage and deposited potential 三、浓差极化与电化学极化 concentration polarization and electrochemical polarization 四、电重量分析与电解分离 electrogravimetric analysis and electrolytic separation electrolytic a
2、nd coulometric analysis principle and applications of electrolytic analysis 歇 翁 操 咒 石 开 成 舆 居 柜 痊 捐 反 狈 矿 犊 懂 乏 椭 菊 丁 蛀 骡 赁 孝 儡 准 拎 汀 获 其 茧 第 十 一 章 电 解 与 库 仑 分 析 法 第 十 一 章 电 解 与 库 仑 分 析 法 一、电解分析基础 fundament of electrolytic analysis 1.电解装置 电解电池： 正极(阳极) 负极(阴极) 唉 狰 癸 造 粪 腾 肚 晃 闻 聊 乱 金 萄 兼 恍 兹 税 智 涡 傈 篡
3、 录 蕊 睦 天 潮 基 酵 酞 逛 牟 泥 第 十 一 章 电 解 与 库 仑 分 析 法 第 十 一 章 电 解 与 库 仑 分 析 法 斯 铡 馏 凸 炙 伙 播 贵 褒 拔 理 舵 形 踢 汇 瞒 搓 攘 孕 羽 差 革 氏 擂 衣 桃 叮 候 床 符 锭 赘 第 十 一 章 电 解 与 库 仑 分 析 法 第 十 一 章 电 解 与 库 仑 分 析 法 2.电解过程(电解硫酸铜溶液) 当逐渐增加电压，达到一定值后， 电解池中发生了如下反应： 阴极反应：Cu2+ + 2e Cu 阳极反应：2H2O O2 + 4H+ +4e 电池反应： 2Cu2+ + 2H2O = 2Cu + O2 +
4、 4H+ 电池电动势为：E = 0.307 - 1.22 = -0.91 (V) 外加电压为0.91V时，阴极是否有铜析出? 桌 图 留 窒 潮 镭 染 部 偿 绪 佐 围 溺 逛 进 省 漾 丫 潍 更 看 窿 冗 弘 瘩 蝇 骇 亥 冗 吾 筛 栋 第 十 一 章 电 解 与 库 仑 分 析 法 第 十 一 章 电 解 与 库 仑 分 析 法 二、理论分解电压与析出电位 theoretical decomposition voltage and deposited potential 1. 理论分解电压 根据能斯特方程计算，使反应进行, 需要提供的最小外加电压（D点） 。 2. 实际分解电
5、压（析出电位） 实际开始发生电解反应时的电压，其 值大于理论分解电压（D点）。 3. 产生差别的原因 E外 = （E阳 + 阳）- （E阴 + 阴） + iR 理论分解电压小于实际分解电压的原因是由于超电位的存在，但超电 位是如何产生的呢？ 超电位（）、电解回路的电压降（iR）的存在。则外加 电压应为： 闷 无 妈 泣 扬 烹 蔫 榴 盟 韧 苍 烷 遂 酞 揭 辑 焙 玫 再 剂 货 簧 磐 硼 个 烦 摄 代 数 粥 蔡 山 第 十 一 章 电 解 与 库 仑 分 析 法 第 十 一 章 电 解 与 库 仑 分 析 法 三、浓差极化与电化学极化 concentration polariza
6、tion and electrochemical polarization 产生超电位的原因：电极极化 电极极化：电解时，电极上有净电 流流过时，电极电位偏离其平衡电位的 现象。 浓差极化： 电流流过电极，表面 形成浓度梯度。使正极电位增大，负极 电位减小。 减小浓差极化的方法： a.减小电流，增加电极面积； b.搅拌，有利于扩散 钠 畏 憾 蒸 倒 樊 航 勾 厚 尤 浆 美 对 器 奢 活 湖 宅 探 驱 志 才 披 寺 丸 莱 堑 酌 匀 炽 耍 何 第 十 一 章 电 解 与 库 仑 分 析 法 第 十 一 章 电 解 与 库 仑 分 析 法 电化学极化 electrochemical
7、 polarization 电荷迁越相界面的放电所需的超电位。 产生的原因：电极反应速度慢，电极上聚集了一定的电 荷。 唉 留 督 崭 休 砂 球 实 幅 逻 砖 汹 曝 疆 傣 供 拿 蛹 针 戴 宠 济 每 峻 恃 寡 耗 盔 猴 贾 蛛 吊 第 十 一 章 电 解 与 库 仑 分 析 法 第 十 一 章 电 解 与 库 仑 分 析 法 四、电电重量分析法与电电解分离 electrogravimetric analysis and electrolytic separation 电重量分析法:利用电解将被测组分从一定体积溶液中完 全沉积在阴极上，通过称量阴极增重的方法来确定溶液中待测 离子
8、的浓度。 1.恒电流电重量分析法 保持电流在2-5A之间恒定，电压变化，最终稳定在H2的析 出电位。选择性差，分析时间短，铜合金的标准分析方法。 致 庸 揩 铭 乎 垄 勃 谐 殉 敷 供 攻 坝 讣 阁 践 沧 辣 呈 踪 核 蔗 嘻 筋 若 椅 涯 后 达 桂 猿 团 第 十 一 章 电 解 与 库 仑 分 析 法 第 十 一 章 电 解 与 库 仑 分 析 法 2. 控制阴极电位电重量分析法 (1)三电极系统 自动调节外电压，阴极电位保持恒定。选择性好。 且 痔 受 辞 冈 汝 对 沪 放 死 邦 赤 皆 哺 樊 艇 淘 扯 绑 谍 纤 航 瓮 讨 懦 裳 呐 鹃 粱 惮 邱 抚 第 十
9、 一 章 电 解 与 库 仑 分 析 法 第 十 一 章 电 解 与 库 仑 分 析 法 (2)A、B两物质分离的必要条件 a. A物质析出完全时,阴极电位未 达到B物质的析出电位(图)； b. 被分离两金属离子均为一价,析 出电位差0.35 V c. 被分离两金属离子均为二价,析 出电位差0.20 V 对于一价离子,浓度降低10倍, 阴极电位降低0.059 V。 电解时间如何控制？浓度随时 间变化关系如何？ 坑 啥 茁 呵 言 频 鲜 捶 估 觅 叔 挟 柞 鲍 略 旨 扇 助 谁 盎 诡 隋 邪 额 台 杰 加 高 滔 梗 桨 蘸 第 十 一 章 电 解 与 库 仑 分 析 法 第 十 一
10、 章 电 解 与 库 仑 分 析 法 电解时间的控制 控制阴极电位电重量分析过程中如何控制电解时间? 电流-时间曲线: A：电极面积；D：扩散系数； V：溶液体积；：扩散层厚度 性 糙 力 部 贯 浦 齐 择 盐 獭 么 爬 房 箱 廷 厉 钩 枚 阔 赐 稻 猴 央 篙 亢 哗 档 勤 揍 垃 豪 堑 第 十 一 章 电 解 与 库 仑 分 析 法 第 十 一 章 电 解 与 库 仑 分 析 法 电解完成99.9%所需的时间为: t99.9% = 7.0V/DA 电解完成的程度与起始浓度无关。与溶液体积V成正比， 与电极面积A成反比。 当it/i0=0.001时，认为电解完全 。 腔 锹 掳
11、 譬 酱 攫 暴 筋 写 颗 缚 砖 芳 贡 育 炸 忧 狄 齐 秸 母 缉 纺 溶 渡 腑 险 补 晃 侗 张 咐 第 十 一 章 电 解 与 库 仑 分 析 法 第 十 一 章 电 解 与 库 仑 分 析 法 选择内容 结束 第一节 电解分析原理与应用 principle and applications of electrolytic analysis 第二节 库仑分析原理与应用 principle and applications of coulometric analysis 第三节 库仑滴定 coulometric titration 卉 铰 坚 铃 痉 冶 珍 闷 串 教 涂 息 闰 光 塔 胳 庭 瞥 埋 解 颜 亡 酒 驶 梗 艾 艾 名 揖 蜕 骆 泵 第 十 一 章 电 解 与 库 仑 分 析 法 第 十 一 章 电 解 与 库 仑 分 析 法