کولومتری – Coulometry

در متدهای کولومتری مقدار الکتریسیته که از محلول می گذرد به طور دقیق اندازه گیری می شود و سپس از روی مقدار الکتریسیته وزن جسم مجهول اندازه گیری می شود بنابراین اندازه گیری و محاسبه در کولومتری تابع قانون فاراده است.

Coulometric-1

طبق قانون فاراده 96500 کولمب الکتریسیته یک اکی والان گرم از هر جسم قابل تجزیه الکتریکی را اکسید یا احیا می کند. مقدار الکتریسیته بر حسب کولمب در صورتی که جریان ثابت باشد از رابطه ی Coulometric-2 حساب می شود و در صورتی که شدت جریان ثابت نباشد از رابطه ی زیر محاسبه می گردد.

Coulometric-3

کولومتری به دو طریق انجام می گردد:

1- کولومتری در پتانسیل کنترل شده

2- کولومتری در شدت جریان ثابت (کولومتری به این طریق متداول تر است)

 


1- کولومتری در پتانسیل کنترل شده:
که در آن پتانسیل الکتریکی شناساگر را ثابت نگه می دارند. در این روش نیز شدت جریان را به صورت تابع لگاریتمی نسبت به زمان است. اگر منحنی شدت جریان را در این روش بر حسب زمان رسم کنیم منحنی به شکلی در می آید که رابطه لگاریتمی این دو کمیت را نشان می دهد. در نقطه ی پایان شدت جریان به مقادیر کم تنزل پیدا می کند و معمولا وقتی که می شود خاتمه ی فعل و انفعال است.

Coulometric-4

مقدار الکتریسیته به وسیله اندازه گیری مساحت زیر منحنی شدت جریان بر حسب زمان پیدا می شود. طریقه ی دیگر اندازه گیری Q به وسیله ی به کاربردن کولومتر است که نوع ساده و معمول آن شامل یک بورت است که به طور وارون بر روی دو الکترود پلاتینی قرار گرفته و داخل آن از یک محلول الکترولیت مثلا M 5 سولفات سدیم پر شده است. این دستگاه را سر جریانی که از پیل می گذرد قرار می دهند. در اثر عبور جریان، مخلوط اکسیژن و هیدروژن در بالای بورت جمع می شوند و از روی حجم مخلوط گازی حاصل، مقدار الکتریسیته را محاسبه می کنند.

گزارشکار فلیم فوتومتر- آنالیز دستگاهی

*گرانی قیمت دستگاه و وقت زیادی که در حین کار با دستگاه تلف می شود از معایب این روش است.

 

کولومتری در پتانسیل کنترل شده برای یون های معدنی

آنالیت

واکنش الکترولیتی

الکترود

antimony

Sb(III) + 3e ⇋ ƒSb

Pt

arsenic

As(III)ƒ ⇋ As(V) + 2e

Pt

cadmium

Cd(II) + 2e ⇋ ƒCd

Pt or Hg

cobalt

Co(II) + 2e ⇋ ƒCo

Pt or Hg

copper

Cu(II) + 2e ⇋ ƒCu

Pt or Hg

halides (X)

Ag + X ⇋ ƒAgX + e

Ag

iron

Fe(II)ƒ ⇋ Fe(III) + e

Pt

lead

Pb(II) + 2e ⇋ ƒPb

Pt or Hg

nickel

Ni(II) + 2e ⇋ ƒNi

Pt or Hg

plutonium

Pu(III)ƒ ⇋ Pu(IV) + e

Pt

silver

Ag(I) + e ⇋ ƒAg

Pt

tin

Sn(II) + 2e ⇋ ƒSn

Pt

uranium

U(VI) + 2e ⇋ ƒU(IV)

Pt or Hg

zinc

Zn(II) + 2e ⇋ ƒZn

Pt or Hg

 

2- کولومتری در شدت جریان ثابت
در این نوع کولومتری شدت جریان را در طول مدت الکترولیز ثابت نگه می دارند که این تکنیک خود به دو نوع تقسیم می شود:

Coulometric-5

تجزیه به روش کولومتری اولیه:
در این روش جسم مورد نظر در یکی از الکترود ها اکسید یا احیا می شود. (مثل الکترولیز نمک مس)

تجزیه به روش کولومتری ثانویه:
در این روش جسمی که باید تیتر شود با یکی از فرآورده های الکترولیز به طور کمی ترکیب می شود، یعنی در این حالت استاندارد لازم برای تیتر کردن جسم مجهول به وسیله ی عمل الکترولیز تولید می گردد. خاتمه ی عمل در طریقه ی کولومتری به وسیله ی شدت جریان ثابت می توان به وسیله به کار بردن شناساگر شیمیایی یا به کار بردن روش های پتانسیومتری تشخیص داد. برای اندازه گیری مقدار الکتریسیته در شدت جریان ثابت ، شدت جریان الکتریکی را به وسیله یک میلی آمپر و زمان را به وسیله ی یک کورنومتر اندازه می گیرند و سپس مقدار اکی والان های جسم را پیدا می کنند.
چون مقادیر کم الکتریسیته نیز قابل اندازه گیری هستند ضریب اطمینان روش های کولومتری بالا است و دقتی در حد میکرو دارد. در این گونه موارد زمان تا حد میلی ثانیه و جریان تا میکرو آمپر اندازه گیری می شود.

طیف‌سنجی جذب اتمی

مزایای كولومتری نسبت به روش های تیتراسیون معمولی:
تهیه و نگهداری محلول ‎های استاندارد ضروری نمی ‎باشد، زیرا واكنشگر اندازه گیرنده یا از راه الكترولیز به ‎دست آمده و یا خود الكترون‎ ها نقش استاندارد را بازی می‎ كنند.
می‎ توان واكنشگرهای ناپایدار و یا آنهایی كه نگهداری آنها مشكل است را به ‎كار برد. مانند (Mo(V) , Br2 , Cu(I
می توان مقادیر بسیار كم از تركیبات را اندازه گرفت، مثلاً 4-10 مول از هالیدها یا 6-10 مول از (Fe(II قابل اندازه‌گیری است.

مقالات مرتبط

پاسخ‌ها

  1. ممنون از پست های قشنگتون و عکسهایی مه دوستان می گذارند ام خواهشمندم که در گذاشتن فیلم هاتون دقت کنید چون وقتی که دانلود تموم میشه اصلا به درستی پخش نمیشود

    1. سلام
      ممنون از دیدگاهتون
      لطفا در صورتی که مشکلی پیدا کردید در همون پست اطلاع دهید که بررسی بشه
      موفق باشید

ipsum tempus sed Lorem adipiscing mattis tristique Aenean