第五章电解与库仑分析法第三节库仑滴定一,库仑滴定
coulometric titration
二,自动库仑滴定
automated coulometric
titration
三,微库仑分析
microcoulometric analysis
electrolytic and
coulometric analysis
coulometric titration
13:58:23
一、库仑滴定 ── 恒电流库仑分析
coulometric titration
1,控制电流的电解过程在特定的电解液中，以电极反应产物作为滴定剂（电生滴定剂，相当于化学滴定中的标准溶液）与待测物质定量作用；
借助于电位法或指示剂来指示滴定终点。故库仑滴定并不需要化学滴定和其它仪器滴定分析中的标准溶液和体积计量。
13:58:23
2.库仑滴定的特点
(1) 不必配制标准溶液简便,简化了操作过程；
(2) 可实现容量分析中不易实现的滴定
Cu+,Br2,Cl2作为滴定剂；
(3) 滴定剂来自于电解时的电极产物快速,产生后立即与溶液中待测物质反应 ；
(4) 库仑滴定中的电量较为容易控制和准确测量准确,可达 0.2%；
(5) 方法的灵敏度、准确度较高。
灵敏,可检测出物质量达 10-5-10-9 g/mL。 基准物测定；
(6) 可实现自动滴定易自动化
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3.库仑滴定的应用
(1) 酸碱滴定阳极反应,H2O = （ 1/2） O2+2H+ +2e
阴极反应,2 H2O =H2 +2OH- -2e
(2) 沉淀滴定阳极反应,Ag=Ag++e （ Pb=Pb2++2e）
(3) 配位滴定阴极反应,HgY+2e = Hg+Y4-
(4) 氧化还原滴定阳极反应,2Br - = Br2+2e
2I- = I2+2e
13:58:23
库仑滴定应用
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二、自动库仑滴定
automated coulometric titration
1,钢铁试样中含碳量的自动库仑测定原理,试样在 1200 ° C左右燃烧，产生的 CO2导入高氯酸钡酸性溶液，发生如下反应：
Ba(ClO4) 2 + H2O + CO2 → BaCO3↓ + 2HClO4
反应后溶液的酸度增加，开始电解，产生一定量 OH -
2H2O +2e → 2OH- +H2 （阴极反应）
溶液恢复到原来酸度值时，停止电解。
消耗的电量 →产生的 OH - 量 →中和的 HClO4量二摩尔的 高氯酸相当于一 摩尔的碳。
可由仪器读数装置直接读出含碳量。
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2,污水中化学耗氧量的测定化学耗氧量（ COD）是评价水质污染程度的重要指标。
它是指 1dm3水中可被氧化的物质（主要是有机化合物）氧化所需的氧量。
基于库仑滴定法设计的 COD测定仪原理：
用一定量的高锰酸钾标准溶液与水样加热反应后，剩余的高锰酸钾的量，用电解产生的亚铁离子进行库仑滴定：
5Fe2+ +MnO4- +8H+ = Mn2+ +5Fe3+ +4H2O
根据产生亚铁离子所消耗的电量，可确定溶液中剩余高锰酸钾量，计算出水样的 COD。
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三、微库仑分析技术
microcoulometric analysis
装置：图特点,灵敏，快速，方便原理与分析过程：
（ 以电生 Ag+为例：）
含 Ag+底液的电位为 E测,
设：偏压为 E偏,
使,E测 = E偏,
则,△ E = 0，
I电解 = 0，
体系处于 平衡。
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1.分析过程描述当含 Cl-的试样进入到滴定池后,
与 Ag+反应生成 AgCl,Ag+浓度 ↓,
则 E测 ≠ E偏,
△ E ≠ 0，即 平衡状态被破坏 。
产生一个对应于?E 量的电流 I 流过滴定池,
在阳极（银电极）上发生反应,Ag →Ag+ + e
滴定池中继续发生次级反应,Ag+ + Cl- →AgCl↓
当 Cl-未反应完全之前,溶液的电位将始终不等于 E偏,电解不断进行 。
当加入的 Cl-反应完全后,[Ag+]低于初始值,电解电流将持续流过电解池直到溶液中 [Ag+]达到初始值 。 此时,
E测 = E偏,△ E = 0,使 I电解 = 0,体系重新平衡 。
电解停止 。 随着试样的不断加入,上述过程不断重复 。
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2.卡尔?费休 (Karl Fisher)法测定微量水基本原理,利用 I2 氧化 SO2 时，水定量参与反应。
过程,电解产生碘
1?g水 对应 10.722毫库仑电量。
（ 1）吡啶：中和生成的 HI
（ 2）甲醇：防止副反应发生
I2+SO2+2H2O = 2HI+H2SO4
以上反应为平衡反应，需要破坏平衡,
卡尔?费休试剂,由碘、吡啶、甲醇、
二氧化硫、水按一定比例组成。
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选择内容第一节 电解分析原理与应用
principle and application 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
结束
coulometric titration
二,自动库仑滴定
automated coulometric
titration
三,微库仑分析
microcoulometric analysis
electrolytic and
coulometric analysis
coulometric titration
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一、库仑滴定 ── 恒电流库仑分析
coulometric titration
1,控制电流的电解过程在特定的电解液中，以电极反应产物作为滴定剂（电生滴定剂，相当于化学滴定中的标准溶液）与待测物质定量作用；
借助于电位法或指示剂来指示滴定终点。故库仑滴定并不需要化学滴定和其它仪器滴定分析中的标准溶液和体积计量。
13:58:23
2.库仑滴定的特点
(1) 不必配制标准溶液简便,简化了操作过程；
(2) 可实现容量分析中不易实现的滴定
Cu+,Br2,Cl2作为滴定剂；
(3) 滴定剂来自于电解时的电极产物快速,产生后立即与溶液中待测物质反应 ；
(4) 库仑滴定中的电量较为容易控制和准确测量准确,可达 0.2%；
(5) 方法的灵敏度、准确度较高。
灵敏,可检测出物质量达 10-5-10-9 g/mL。 基准物测定；
(6) 可实现自动滴定易自动化
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3.库仑滴定的应用
(1) 酸碱滴定阳极反应,H2O = （ 1/2） O2+2H+ +2e
阴极反应,2 H2O =H2 +2OH- -2e
(2) 沉淀滴定阳极反应,Ag=Ag++e （ Pb=Pb2++2e）
(3) 配位滴定阴极反应,HgY+2e = Hg+Y4-
(4) 氧化还原滴定阳极反应,2Br - = Br2+2e
2I- = I2+2e
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库仑滴定应用
13:58:23
二、自动库仑滴定
automated coulometric titration
1,钢铁试样中含碳量的自动库仑测定原理,试样在 1200 ° C左右燃烧，产生的 CO2导入高氯酸钡酸性溶液，发生如下反应：
Ba(ClO4) 2 + H2O + CO2 → BaCO3↓ + 2HClO4
反应后溶液的酸度增加，开始电解，产生一定量 OH -
2H2O +2e → 2OH- +H2 （阴极反应）
溶液恢复到原来酸度值时，停止电解。
消耗的电量 →产生的 OH - 量 →中和的 HClO4量二摩尔的 高氯酸相当于一 摩尔的碳。
可由仪器读数装置直接读出含碳量。
13:58:23
2,污水中化学耗氧量的测定化学耗氧量（ COD）是评价水质污染程度的重要指标。
它是指 1dm3水中可被氧化的物质（主要是有机化合物）氧化所需的氧量。
基于库仑滴定法设计的 COD测定仪原理：
用一定量的高锰酸钾标准溶液与水样加热反应后，剩余的高锰酸钾的量，用电解产生的亚铁离子进行库仑滴定：
5Fe2+ +MnO4- +8H+ = Mn2+ +5Fe3+ +4H2O
根据产生亚铁离子所消耗的电量，可确定溶液中剩余高锰酸钾量，计算出水样的 COD。
13:58:23
三、微库仑分析技术
microcoulometric analysis
装置：图特点,灵敏，快速，方便原理与分析过程：
（ 以电生 Ag+为例：）
含 Ag+底液的电位为 E测,
设：偏压为 E偏,
使,E测 = E偏,
则,△ E = 0，
I电解 = 0，
体系处于 平衡。
13:58:23
1.分析过程描述当含 Cl-的试样进入到滴定池后,
与 Ag+反应生成 AgCl,Ag+浓度 ↓,
则 E测 ≠ E偏,
△ E ≠ 0，即 平衡状态被破坏 。
产生一个对应于?E 量的电流 I 流过滴定池,
在阳极（银电极）上发生反应,Ag →Ag+ + e
滴定池中继续发生次级反应,Ag+ + Cl- →AgCl↓
当 Cl-未反应完全之前,溶液的电位将始终不等于 E偏,电解不断进行 。
当加入的 Cl-反应完全后,[Ag+]低于初始值,电解电流将持续流过电解池直到溶液中 [Ag+]达到初始值 。 此时,
E测 = E偏,△ E = 0,使 I电解 = 0,体系重新平衡 。
电解停止 。 随着试样的不断加入,上述过程不断重复 。
13:58:23
2.卡尔?费休 (Karl Fisher)法测定微量水基本原理,利用 I2 氧化 SO2 时，水定量参与反应。
过程,电解产生碘
1?g水 对应 10.722毫库仑电量。
（ 1）吡啶：中和生成的 HI
（ 2）甲醇：防止副反应发生
I2+SO2+2H2O = 2HI+H2SO4
以上反应为平衡反应，需要破坏平衡,
卡尔?费休试剂,由碘、吡啶、甲醇、
二氧化硫、水按一定比例组成。
13:58:23
选择内容第一节 电解分析原理与应用
principle and application 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
结束
