CHƯƠNG 13 PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN KHỐI LƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐIỆN LƯỢNG GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) NỘI DUNG CHÍNH I PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN KHỐI LƯỢNG II SƠ LƯỢC VỂ PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐIỆN LƯỢNG (Đọc) GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) PP ĐIỆN KHỐI LƯỢNG (1LT + 1BT) NGUYÊN TẮC ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN CỦA QUÁ TRÌNH ĐIỆN PHÂN QUÁ THẾ KỸ THUẬT THỰC NGHIỆM & ỨNG DỤNG GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) NGUYÊN TẮC Thuộc nhóm phương pháp đại điện phân: điện phân làm biến đổi toàn cấu tử khảo sát từ dạng oxy hóa thành dạng khử ngược lại Định lượng Mn+ dung dịch Tách kim loại khỏi hỗn hợp kim loại khác GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) NGUYÊN TẮC Chọn cặp điện cực trơ (Pt), áp đặt hiệu điện phù hợp SP dạng rắn (kim loại bám vào cathod, oxid kim loại anode) Cân điện cực trước sau điện phân → hàm lượng kim loại mẫu ban đầu GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) NGUYÊN TẮC Nếu DD có hay nhiều cấu tử, nhận: Những kim loại bám catod Kim loại catod oxid kim loại anod GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) Định luật trình điện phân Định luật Faraday: Khối lượng chất thoát khỏi điện cực tỉ lệ cường độ dòng điện I thời gian điện phân t (lượng điện chạy qua DD) Lượng điện chạy qua DD → điện cực thoát lượng vật chất tương đương GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) Định luật trình điện phân m(g): khối lượng chất thoát điện cực Q = I.t (coulomb) điện lượng tải qua bình điện phân Đ: đương lượng gam chất khảo sát (g) GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) Định luật trình điện phân 96500 số Faraday: lượng điện cần thiết để đượng lượng gam chất khảo sát phóng điện điện cực: GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) Quá η Là khoảng áp đặt thêm để q trình điện phân xảy với cường độ dịng I mong muốn I ∆E EC Kh2 GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) Kh1 ECB2 ECB1 Ox2 EA Ox1 E 10 Dạng hợp chất điện phân Thường dùng: muối nitrat sulfat (Cl2 gây ảnh hưởng điện cực) Khống chế H2 tạo thành → mạ bóng đẹp Thêm muối nitrat → chất độn (chất khử cực) khống chế H+ phóng điện catod GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) 37 Nhiệt độ điện phân Tăng nhiệt độ: Tăng tốc độ di chuyển cấu tử Giảm ηe: tăng 10C, ηe giảm 30mV GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) 38 Điều kiện khuấy trộn Khuấy trộn tốt: Giảm ηC Tăng tốc độ di chuyển cấu tử đến điện cực Đuổi khí khỏi DD GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) 39 Ảnh hưởng cấu tử lạ I E A (chính) H2 ← 2H+ B (phụ) [A] < 10-6M mà B bắt đầu phóng điện → A xem tách hồn tồn GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) 40 Ảnh hưởng cấu tử lạ pH: gây ảnh hưởng đến đường dòng H+ → H2 Loại B (nhiễu): dịch chuyển đường dòng xa cấu tử Tạo tủa Tạo phức GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) 41 4.4 Các biện pháp làm tăng độ chọn lọc trình điện phân Dời đường dòng cấu tử nhiễu: Tạo tủa, tạo phức Dùng keo hấp phụ Nâng pH Điện phân kim loại khảo sát dạng phức NH3 GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) 42 4.4 Các biện pháp làm tăng độ chọn lọc q trình điện phân Thực q trình phóng điện ion kim loại anod → tạo oxid kim loại Điện phân với catod thủy ngân: Hg tạo hỗn hống với nhiều kim loại mà dùng Pt làm điện cực khơng thể tách → ứng dụng tách khoáng vật, quăng, hợp kim,… GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) 43 4.5 Ứng dụng Phương pháp điện phân có độ xác cao (sai số 0,1 – 0,2%) Dùng phân tích hỗn hợp nhiều chất mà không cần tách khỏi GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) 44 4.5 Ứng dụng NHƯỢC ĐIỂM: Ứng dụng cho nguyên tố Hàm lượng cấu tử khảo sát phải lớn Thời gian phân tích dài GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) 45 PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐIỆN LƯỢNG (ĐỌC) GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) 46 PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐIỆN LƯỢNG Nguyên tắc Phân loại Ứng dụng GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) 47 Nguyên tắc Dựa vào việc đo điện lượng tiêu tốn cho trình oxi hóa hay khử (điều kiện: hiệu suất dịng đạt 100%) để xác định hàm lượng cấu tử khảo sát Dựa vào Định luật Faraday: Q.Đ I.t.Đ m= = 96500 96500 GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) 48 Phân loại Có PPPT đo điện lượng: PP đo trực tiếp điện lượng (dùng định luật Faraday tính) PP chuẩn độ điện lượng GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) 49 PP đo trực tiếp điện lượng Lượng điện chạy qua DD phân tích lượng điện chạy qua máy đo Lượng điện tiêu thụ cho pứ điện hóa xác định bằng: Bộ phân tích dịng Máy đo Coulomb Tính tốn trực tiếp GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) 50 PP chuẩn độ điện lượng Chất cần phân tích tác dụng với lượng thuốc thử xác định sinh từ bình điện phân Tính lượng điện tiêu tốn cho trình điện phân tạo thuốc thử Số ĐL chất khảo sát = số ĐL thuốc thử → hàm lượng chất khảo sát GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) 51 ... I PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN KHỐI LƯỢNG II SƠ LƯỢC VỂ PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐIỆN LƯỢNG (Đọc) GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) PP ĐIỆN KHỐI LƯỢNG (1LT + 1BT) NGUYÊN TẮC ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN CỦA QUÁ TRÌNH ĐIỆN... loại Có PPPT đo điện lượng: PP đo trực tiếp điện lượng (dùng định luật Faraday tính) PP chuẩn độ điện lượng GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) 49 PP đo trực tiếp điện lượng Lượng điện chạy... PHÁP ĐO ĐIỆN LƯỢNG (ĐỌC) GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) 46 PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐIỆN LƯỢNG Nguyên tắc Phân loại Ứng dụng GV: Trần T Phương Thảo BM Hóa Lý (ĐHBK) 47 Nguyên tắc Dựa vào việc đo điện