Кулонометрическое титрование

Кулонометрическое титрование проводится при постоянной силе тока электролиза в течение анализа. Количество электричества рассчитывается: Q=I*t, где I – сила тока (А); t- время электролиза (сек). При кулонометрическом титровании определяемое вещество не должно участвовать в электрохимической реакции окисления или восстановления (хотя такие случаи и возможны). Достаточно того, что оно быстро и количественно реагирует с некоторым промежуточным веществом, генерируемым на электроде. Для этого в исследуемый раствор вещества В вводят в избытке электроактивное вещество С (вспомогательный реагент), которое участвует в электрохимической реакции на генераторном электроде с образованием промежуточного продукта А:

С+е®А,

способного количественно химически взаимодействовать с определяемым веществом В:

А+В®АВ.

Таким образом, в кулонометрическом титровании, в отличие от обычного титрования, необходимое количество титранта не добавляется из бюретки, а титрант образуется непосредственно в ячейке в результате электролиза. В качестве химической реакции, которая протекает между промежуточным реагентом и определяемым веществом, может служить любая реакция, применяемая в титриметрическом анализе: осаждения, комплексообразования, нейтрализации, окисления-востановления.

Для определения конечной точки титрования применяется как визуальные, так и инструментальные методы.

Визуальные методы индикации конечной точки титрования могут быть безиндикаторными (случай титрования - ионов генерируемыми - ионами), или индикаторными.

Инструментальные методы индикации конечной точки титрования могут быть электрохимическими или фотометрическими. Электрохимическая индикация подразделяется на потенциометрическую, при которой следят за изменением потенциала индикаторного электрода во времени в зависимости от концентрации одного из компонентов химической реакции, и амперометрическую, при которой следят за изменением тока окисления или восстановления определяемого вещества или титранта на дополнительно введенном электроде, поляризованного до определенного потенциала. Фотометрический метод индикации конечной точки титрования основан на измерении величины светопоглощения раствора в ходе титрования.

Преимущества кулонометрического титрования перед другими титриметрическими методами:

· Не нужно готовить титрант;

· Один и тот же источник постоянного тока можно использовать для получения титрантов для любого вида титрования(кислотно-основное, осадительное, окислительно-восстановительное);

· На генераторном электроде можно получать титранты, титрованные растворы которых довольно сложно (Fe²⁺) или простоневозможно (Cl₂, Mn⁺³, Cu⁺) получать обычными способами;

· Силу тока легко регулировать, поэтому при кулонометрическом титровании гораздо легче ''добавить" маленькую порцию титранта, чем сделать при использовании бюретки. Погрешностьопределения при этом заметно снижается;

· С помощью предварительного электролиза можно устранитьвлияние мешающих примесей;

· Наконец, можно достичь полной автоматизации титрования.

Всем кулонометрическим методам анализа присущи большая чувствительность (до моль/л) и хорошая воспроизводимость, высокая точность анализа (0.002%).