• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.原理
  • 4.装置
  • 5.指示终点的方法
  • 5.1.指示剂法
  • 5.2.死停终点法
  • 6.现状
  • 7.参考资料

库仑滴定法

又称恒电流库仑滴定法,是建立在控制电流电解过程基础上的库仑分析法。

基本信息

  • 中文名

    库仑滴定法

  • 学科

    物理

原理

用强度一定的恒电流通过电解池,同时用电钟记录时间。由于电极反应,在工作电极附近不断产生一种物质,它与溶液中被测物质发生反应。当被测定物质被“滴定”(反应)完了以后,由指示反应终点的仪器发出讯号,立即停止电解,关掉电钟。按照法拉第电解定律,可由电解时间t和电流强度i计算溶液中被测物质的质量W:

式中:Q为电极反应所消耗的电量(Q=I·t);Μ为被测物质的摩尔质量;n为电极反应的电子转移数。F为法拉第常数(其值为96485C/mol)1

装置

图1

库仑滴定装置是一种恒电流电解装置(图 1,е为电极)。通过电解池的电流可由精密检流计G显示,也可由精密电位计测量标准电阻上的电压而求得。电解池有两对电极(图 2),一对是指示终点的电极;另一对为进行库仑测定的电极,其中与被测定物质起反应的电极称工作电极,另一个称辅助电极。为了防止两个电极之间相互干扰,通常把辅助电极装在玻璃套内,套管底部镶上一块微孔底板,上面放一层琼脂或硅胶;或利用离子交换膜封闭套管,阻止离子出入。凡能指示一般电滴定法者,都可用来指示库仑的滴定终点。

指示终点的方法

指示剂法

图2

以肼的测定为例,电解池中有肼和大量溴化钾,加入甲基橙为指示剂,电极反应为:

负极:2H++2e─→H2正极:2Br-─→Br2+2e

电极上产生的Br2与溶液中的肼起反应:

NH2—NH2+2Br2─→N2+4HBr

过量的Br2将指示剂氧化使之褪色,指示终点。停止电解,从电流和时间计算溶液中肼的含量。

图3

电位法测定溶液中酸的浓度时,用玻璃电极和甘汞电极为指示电极,用pH计指示终点。铂负极为工作电极,银正极为辅助电极。电极反应为:

正极:2H++2e─→H2

负极:2Ag+2Cl-─→2AgCl+2e