2. Описати принцип кулонометричного аналізу.

Кулонометричний аналіз ґрунтується на використанні залежності між масою (m), речовини яка прореагувала, при електролізі в електрохімічній ячійці, і якістю струму Q, проходження через електрохімічну ячійку, при електролізі тільки речовини. Відповідності з законом електролізу М. Фарадея маса зв’язана з кількістю струму Q.

Якщо відома кількість струму Q, то можливо розрахувати масу. То справедливо в том випадку, як кількість струму Q проходження через електрохімічну ячійку. Використано тільки на електроліз даної речовини.

Оскільки колунометричний аналіз проводять в амперметричному розпорядку тобто, при постійному електричному струмі; = const, чи при контрольованому постійному потенціалі робітничого електрода, коли електричний струм вимірюється в процесі електролізу.

Дві однакові пробірки діаметром 2--2,5 см і висотою 25--30 см вставляють у штатив, в обидві пробірки наливають реактиви. в першу -- досліджуваний розчин, а в другу поступово добавляють стандартний (з відомою концентрацією речовини) розчин із бюретки. Стандартний розчин добавляють доти, поки інтенсивність забарвлення обох розчинів не зрівняється при однакових об'ємах. Розчини в обох пробірках весь час перемішують. Вміст речовини знаходять за об'ємом добавленого стандартного розчину. Це легко зробити, тому що концентрація стандартного розчину відома. Перевага методу колориметричного титрування перед методом шкали в тому, що цей метод можна застосувати тоді, коли забарвлена сполука недостатньо стійка в часі (тіоціанат феруму).

У колориметрах занурення зрівнюють інтенсивність забарвлення, змінюючи товщину шару розчину. Досліджуваний і стандартний розчини наливають у циліндричні скляні посудини, які за допомогою спеціальних механізмів можуть опускатись і підніматись. У ці циліндри вільно входять нерухомо закріплені скляні палички з оптичного скла. При опусканні чи підніманні циліндрів змінюється товщина шару забарвленого розчину, що фіксується на спеціальних шкалах, з'єднаних через покажчик рівня розчину з циліндрами. Однакова товщина шару в обох циліндрах при однаковій інтенсивності забарвлення обох половин поля зору свідчить про однаковість концентрацій обох розчинів. Однаковості поля зору можна досягти, змінюючи товщину шару одного з розчинів. Концентрацію досліджуваного розчину обчислюють за формулою:

Cx = Cст*lст/lx

lx - lст - товщина шару розчину.

3. Задача.

При визначенні олова у бронзі методом постійного графіку сфотографували на одній пластинці спектри чотирьох еталонів і отримали слідуючи результати.

Еталон І ІІ ІІІ ІV

S=S_sn-S_u 0,690 0,772 0,831 0,910

S_sn, % 6,23 8,02 9,34 11,63

Спектр одного з елементів знятий через трьохступінчатий послаблювач, при цьому для обраної лінії Sn різність почорнінь двох ступенів ∆S_ступ=1,065.

Спектр аналізує мого зразку зняли на др. Пластинці також через трьохступінчатий послаблювач, отримали слідуючи результати і

∆S_ступ=0,925 – різність почорнінь двох ступенів обраної лінії олова ∆S_ступ =0,695 – різність почорнінь ліній літологічної пари S_n-Cu. Визначити % вміст в зразку .

Рішення. Знаходимо по значенню С_sn логарифми для чотирьох еталонів

(lg C₁=0,795; lg C₂=0,904; lg C₃=0,970; lg C_n=1,038) і будуємо калібровочний графік у координатах. ∆S-lg C.

Визначаємо перевідний помножувач h, який дозволяє використовувати цей графік для аналізу зразків, спектри яких отриманні на різних фотопластинках:

K= = ;

де і - коефіцієнт контрастності обох фотопластинок зі спектром еталонів і аналізуємого зразка.

Підставляємо численні значення ∆S: к= =1,151.

Знаходимо значення різності положень лінії гомологічної пари у спектрі аналізує мого зразку з розрахунком перевідного положення:

∆S_x=k·∆S_x=1,151=0,695=0,800

По каліброваному графіку знаходимо lg C_x=0,933, що відповідає С_Sn=8,57 %.

Перевідний компонсувач K , користуючись трьохступінчатим послаблювачем. В цьому випадку необхідно знати різність почорнінь обох з’єднань ліній основи на основній пластинці, на якій знятий спектр аналізую чого зразку. Відсіля К=∆S_осн/∆S_осн.