ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Определение меди в растворе сульфата меди с применением платиновыхсетчатых электродов из "Основы аналитической химии Издание 3" Если в раствор соли анализируемого металла опустить две пластинки (электроды) — одну платиновую, а другую из какого-либо более электроотрицательного металла, чем определяемый, и замкнуть их вне раствора металлическим проводником, то по цепи начнет протекать электрический ток. Находящиеся в растворе ионы металла разряжаются на катоде (платине), образуя осадок металла. Процесс начинается с выделения более электроположительного из находящихся в растворе металлов. [c.406] При наличии в растворе катионов нескольких металлов, подобрав соответствующие аноды (алюминий, цинк, кадмий, железо, свинец), удается точно отделить некоторые элементы друг от друга. [c.406] В приборах одного типа оба электрода непосредственно погружены в анализируемый раствор (рис. 76). В приборах другого типа имеется пористая диафрагма, отделяющая анодное пространство от катодного. Катодное пространство заполняют анализируемым раствором, а анодное — каким-либо другим подходящим электролитом. [c.407] Метод внутреннего электролиза применяют главным образом прй анализе цветных металлов, преимущественно для определения малых количеств посторонних примесей. [c.407] Электровесовой метод является одним из наиболее точных методов определения меди. [c.407] Медь осаждают на поверхности предварительно взвешенного индифферентного катода после осаждения высушенный катод взвешивают. Осаждение осуществляют при помощи постоянного электрического тока, пропускаемого через сернокислый или аммиачный растворы соли меди. [c.407] Поэтому ионы металлов, стоящих в ряду напряжений ниже меди (ионы золота, серебра, ртути и др.), а также соединения мышьяка, сурьмы, олова, молибдена, селена, теллура мешают этому определению. [c.407] Поляризация. При прохождении через раствор электрического тока на катоде выделяется металлическая медь, на аноде — газообразный кислород. В присутствии И 2804 на катоде также выделяется газообразный водород. [c.407] Таким образом, на катоде протекают химические реакции восстановления ионов меди и ионов водорода, а на аноде — реакция окисления ионов гидроксила, сопровождающиеся выделением газообразного кислорода. [c.407] В момент пропускания тока противоположные системы соединены между собой проводником, поэтому они образуют гальванический элемент, при разрядке которого наблюдаются обратные реакции. Э. д. с. этого гальванического элемента направлена против э. д. с., прилагаемой от источника тока. Вследствие электролиза возникает некоторое напряжение между электродами, направленное противоположно направлению, прилагаемому от источника тока это явление называют поляризацией. Различают химическую и концентрационную поляризацию. [c.407] Химическая поляризация. Рассматриваемый вид поляризации, возникающей вследствие того, что выделение продуктов электролиза приводит к возникновению гальванического элемента, называют химической или электрохимической поляризацией. Химическая поляризация наблюдается при любом случае электролиза. Следовательно, электрический ток проходит через раствор электролита лишь в том случае, если приложенное извне напряжение превышает встречное напряжение возникающего при электролизе гальванического элемента, это встречное напряжение обусловлено образованием выделяющихся на электродах продуктов разложения. [c.407] Таким образом, электролиз данного электролита начинается при напряжении, превышающем электродвижущую силу возникающего при электролизе гальванического элемента. [c.407] Химическую поляризацию ослабляют прибавлением соответствующих реагентов, реагирующих с веществами, ее вызывающими. Поляризацию, обусловливаемую выделением на катоде водорода, подавляют при помощи окислителей. Для ослабления поляризации, вызываемой образованием на аноде кислорода, в качестве деполяризаторов применяют восстановители. [c.407] Концентрационная поляризация возникает вследствие изменения концентрации ионов в анодном и катодном пространствах вблизи электродов по сравнению с их концентрацией в основной массе раствора. [c.408] Таким образом, одинаковые индифферентные электроды, опущенные вначале в электролит одинаковой концентрации, в результате электролиза оказываются опущенными в растворы разной концентрации. Вследствие этого возникает концентрациойный гальванический элемент, электродвижущая сила которого направлена навстречу приложенному извне постоянному электрическому току. Э. д. с. возникшего концентрационного элемента называют э. д. с. концентрационной поляризации. Это явление приводит к уменьшению приложенной э. д. с. и силы тока. Концентрационная поляризация возрастает по мере увеличения плотности тока. Величина концентрационной поляризации зависит от размеров электродов. При одинаковой силе тока, протекающего через раствор, на малых электродах поляризация значительно больше, чем на больших, так как плотность тока в этом случае больше. [c.408] Влияние среды. Точные результаты получаются при осаждении меди в сернокислой среде в присутствии свободной азотной кислоты, действующей как деполяризатор и препятствующей выделению на катоде газообразного водорода. Но если электролиз протекает только в азотнокислой среде, то процесс электроосаждения проходит медленно и осадок выделяется не полностью. [c.408] Ооаждение меди из аммиачных растворов приводит к менее точным результатам, так как в процессе электролиза вместе с металлической медью осаждаются окислы и гидроокись меди и других металлов. [c.408] В качестве источников тока применяют аккумуляторы, батареи, моторгенераторы и различного рода выпрямители, присоединенные к питающей сети переменного тока. [c.408] Для перемешивания электролита применяют электромагнитные мешалки. Электромагнитная мешалка (рис. 77) представляет собой электромотор, на валу которого закреплен мощный постоянный магнит. Над магнитом мотора расположена медная плитка, на которой устанавливают сосуд с анализируемым раствором. Внутри стакана помещают маленький постоянный магнит, запаянный в стекло, который при вращении закрепленного на валу магнита также вращается и перемешивает электролит. [c.408] Медная плитка снабжена электронагревательной спиралью и змеевиком для охлаждения, что позволяет в процессе электролиза поддерживать нужную температуру электролита. [c.408] Вернуться к основной статье