13.2.4.Определение ионов .

Потенциометрическое определение ионов основано на электроокислении в кислых растворах до при контролируемом потенциале платинового рабочего электрода (+0,95 В относительно хлорсеребряного электрода сравнения):

на аноде.

Для определения рабочего потенциала предварительно снимают поляризационные кривые (зависимость ток-потенциал) в растворе фона в отсутствие и в присутствии анализируемого вещества. По поляризационной кривой находят область потенциалов, в которой достигается предельный ток определяемого вещества. Потенциал рабочего электрода выбирают в этой области (в середине площадки предельного тока).

Приборы и реактивы

1. Установка для кулонометрии в потенциостатическом режиме.

2. Генераторный электрод – пластина из платины размером 1х1 см.

3. Генераторный электрод – платиновая сетка.

4. Вспомогательный электрод – стальной стержень.

5. Хлорсеребряный электрод сравнения.

6. Магнитная мешалка.

7. Мерная колба вместимостью 100 см³.

8. Мерный цилиндр вместимостью 50 см³.

9. Пипетка вместимостью 2 см³.

10. Раствор серной кислоты, = 1моль/дм³.

11. Cульфат железа (II), моль/дм³.

Ход работы

13.2.4.1.Подготовка пробы к анализу

Испытуемый раствор переносят в мерную колбу объемом 100 см³, доводят его объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.

13.2.4.2.Выбор потенциала рабочего электрода

1. В анодное пространство ячейки наливают 40 см^з раствора серной кислоты, погружают рабочий электрод – платиновую пластину. Катодное пространство ячейки заполняют серной кислотой и помещают в него вспомогательный электрод. Камеру для хлорсеребряного электрода сравнения заполняют насыщенным раствором хлорида калия. Электролитические ключи заполняют серной кислотой и соединяют камеры.

2. В анодное пространство опускают стержень магнитной мешалки. Включают перемешивание.

3. Вводят в анодное пространство 2 см³ исследуемого вещества. Снимают анодную поляризационную кривую, начиная запись от начального равновесного потенциала.

4. Строят поляризационную кривую в координатах . Выбирают потенциал рабочего электрода (в середине площадки предельного тока).

13.2.4.3.Проведение предэлектролиза

1. В анодное пространство ячейки наливают 40 см^з раствора серной кислоты, погружают рабочий электрод – платиновую сетку и якорь магнитной мешалки. Включают перемешивание.

2. На источнике начального напряжения блока БЗН потенциостата устанавливают выбранный потенциал рабочего электрода (U₁ или U₂) и включают выходное напряжение.

3. Предэлектролиз фона проводят в течение 15 мин.

13.2.4.4.Контрольная задача. Определение содержания в анализируемом образце

1. Отключают ячейку. Быстро вводят пипеткой в ячейку 0,5 см³ анализируемого раствора.

2. Одновременно включают ячейку и секундомер.

3. Записывают значения миллиамперметра через каждые 10 сек. (таблица 6.5), строят графики зависимости и .

Данные потенциостатической кулонометрии

Таблица 13.5.

№ точки	Время, сек	Показания миллиамперметра, I, mV

4. По графику определяют (как отрезок отсекаемый продолжением прямой на оси ординат) и . Для трех произвольных точек рассчитывают , где .

5. Рассчитывают среднее значение k и количество электричества по формуле:

6. Рассчитывают содержание ионов в мг в анализируемом образце по формуле:

где – количество электричества,

– атомная масса Fe, г/моль;

– объем мерной колбы, см ³ ;

- объем аликвоты испытуемого раствора, см³ .