Elektrogravimetrik analiz

ELEKTROGRAVIMETRIK ANALIZ

1. Elektroliz qonunlarini ta'riflab, tenglamasini keltiring. Elektroliz jarayoni. Elektrolit eritmasi yoki suyuqlanmasi orqali o'zgarmas elektr toki o'tkazilganda elektrodlarda boradigan oksidlanish-qaytarilish reaksiyalari elektroliz deb ataladi. Elektroliz jarayoni maxsus qurilmalar – elektrolizerlar yoki elektrolitik vannalarda olib boriladi. Agar elektrolitning suvdagi eritmasiga o'zgarmas tok manbaiga ulangan elektrod tushirilsa, eritmada tartibsiz harakatda bo'lgan ionlar bir tomonga yo'naladi: kationlar katodga, anionlar esa anodga tomon yo'naladi. Elektr toki manbaining ishlashi natijasida elektronlar anoddan katodga uzatiladi, shu sababli anodda elektronlar yetishmay qoladi, katodda esa ko'payib ketadi. Elektronlar katoddan musbat zaryadlangan ionlarga o'tadi va ularni neytral atomlarga aylantiriladi. Manfiy zaryadlangan ionlar anodga kelib unga o'z elektronlarini beradi va o'zi zaryadsizlanadi. Shunday qilib, elektrolizning mohiyati shundaki, katodda qaytarilish anodda esa oksidlanish jarayoni boradi.

1. Faradeyning I qonuni. Elektroliz vaqtida elektrodda ajralib chiqadigan moddaning massasi miqdori eritmadan o'tgan elektr toki miqdoriga to'g'ri proporsional bo'ladi.

2. Faradeyning II qonuni. Agar bir necha elektrolit eritmasi orqali bir xil miqdorda ketma-ket ulangan holda, elektr o'tkazilsa elektrodlarda ajralib chiqadigan moddalarning massa miqdorlari o'sha moddalarning kimyoviy ekvivalentlariga proporsional bo'ladi.

Elektroliz vaqtida elektrodlarda 1 g – ekvivalent modda ajralib chiqishi uchun elektrolit eritmasidan 96500 kulon elektr toki o'tishi kerak. Bu son Faradey soni (F) deyiladi.

Faradey qonunlaridan

ifoda kelib chiqadi.

Bunda, m-moddaning massasi, E-moddaning gramm ekvivalenti (g-ekv); I-tok kuchi; Q-elektr miqdori; t-vaqt; F-Faradey soni; F96500.

Elektroliz metallurgiya, kimyo sanoati va boshqa sohalarda keng qo'llaniladi. Metallarni ularning birikmalaridan ajratib olish, metall buyumlarni korroziyadan saqlashda, metall sirtiga korroziyabardosh metall qoplash kabi ishlarda elektrolizdan foydalaniladi.

2. Tokning samaradorligi nima va uni qanday baholash mumkin? Energiya samaradorlik.

Zamonaviy sharoitda elektr energiya tejashga oid masalalar majmuasi alohida ahamiyat kasb etadi, chunki bir tomondan, energiya tejash muammosi ayniqsa keskinlashib, boshqa tomondan uning asosiy iste'molchisi uchun elektr uzatishni samarali yo'lga qo'yish uchun real imkoniyatlar mavjud. Ishlab chiqariladigan elektr energiyasining 60% elektro'tkazgichlar tomonidan iste'mol qilinadi.

Elektr dvigateli va ishlaydigan mashinadan tashkil topgan birliklarda energiyani tejash ikki asosiy usulda amalga oshirilishi mumkin:

- qurilmaning har ikkala komponenti uchun yangi ilmiy, texnik va konstruktiv yechimlarni izlash, uning samaradorligini oshirish (ya'ni elektr energiyasini mexanik energiyaga aylantirish jarayonida yo'qotishlarni kamaytirish);

- jarayonni kam energiya bilan amalga oshirish yo'llarini izlash.

Elektromexaniklarning birinchi usuli 20-asrning 90-yillarida, ya'ni elektr o'tkazgichlar (elektr o'zgartgichi - dvigatel ) va mexanizmlarning samaradorligi 0,9 gacha oshirildi. Tabiiyki, yangi dizaynlarni izlash (yangilanishlar) davom etmoqda. Lekin bunda energiya tejashda bir foizgacha yutuqqa erishilmoqda.

Ikkinchidan, mexanik energiyani boshqa foydali energiyaga aylantirishning oqilona usulini amalga oshirish. Energiyani tejashning bunday usullari yanada istiqbolli va samarali. Ular XXI asrda katta rol o'ynaydi.

Quvvat yarim Supero'tkazuvchi texnologiyasini ishlab chiqish va diskret tizimlar nazariyasi bizga elektr energiyasini texnologik qurilmalarga to'g'ridan to'g'ri oqimga aylantirish uchun yuqori samarali, energiya tejovchi texnologiyalarni yaratishga imkon beradi.

Bunday holda energiya tizimiga nisbatan regulyarlangan rektifier elektr energiyasini iste'molchi sifatida ishlaydi va bu holda energiya samaradorligi elektr qo'zg'atish kompleksining energiyasini aniqlaydi.

3. Elektr kimyoviy va kimyoviy reaksiyaning tugash paytini qanday aniqlash mumkin? Ularning analiz uchun qanday ahamiyati bor? Ekvivalent nuqtani aniqlashda rangli indikatorlarni keng miqyosda qo’llash eng oddiy usullardan biri ammo u yagona usul hisoblanmaydi. Rangli indikatorlar bilan birga

Fluoroessent va xemilyuessentli indikatorlardan ham foydalaniladi. Turli fizik – kimyioviy usullar jumladan potensiometrik, konduktometrik fotometrik termometrik va boshqalar kata muvofaqqiyat bilan qo’llanilmoqda.

Potensiometrik o’lchash tirtrlash jarayonida eritma pH ni kuzatishga asoslangan. Bunda titrlash egri chizig’i ekspremental ma’lumotga binoan tuziladi va pH sakramasi bo’yicha ekvivalent nuqta aniqlanadi.

4. Elektr gravimetriya usulining mohiyatini tushuntiring. Elektrogravimetrik analiz elektroliz natijasida hosil boʻlgan elementning massasini aniqlashga asoslangan. U, asosan, rangli, ogʻir va baʼzan qora metallarni miqsoriy aniqlashda yoki ularni bir-biridan ajratishda qoʻllanadi. Ichki elektroliz usuli turli materiallar tarkibidagi metallar miqdorini aniqlashda qoʻllanadi. Metallarni kontakt almashtirish (sementatsiya) usulidan modda tarkibida juda oz miqdorda uchraydigan metallarni ajratib olishda va ularning konsentratsiyalarini oshirishda foydalaniladi. Polyarografik usulda analiz qilinishi zarur boʻlgan modda eritmasi simob tomchilardan iborat katod yordamida elektroliz qilinadi. Bunda modda sifat va miqdoriy jihatdan analiz qilinadi (q. Polyarimetriya).

Titrimetrik usullarda neytrallanish, choʻktirish, kompleks hosil boʻlish, oksidlanishqaytarilish reaksiyalarining tugashi indikatorlar ishtirokida titrlash yoʻli bilan aniqlanadi. Ampermetrik usulda titrlashning tugashi mikroelektrod maʼlum potensialga ega boʻlganida tok kuchining keskin oʻzgarishi boʻyicha (q. Ampermetrik titrlash), konduktometrik usulda esa eritmaning elektr oʻtkazuvchanligi oʻzgarishiga qarab aniqlanadi. Potensiometrik titrlash usulida eritmadagi moddaning konsentratsiyasini aniqlash mumkin

5. Ichki elektroliz usuli boshqa elektroliz usullaridan nima bilan farqlanadi? Ichki elektroliz usuli turli materiallar tarkibidagi metallar miqdorini aniqlashda qoʻllanadi. Bu usul faqat galvanik element energiyasi hisobiga katodda metallning erkin holda ajralishi bilan tushuntiriladi.

6. Plutoniy (IV) ni plutoniy (III) gacha qaytarish uchun to‘yingan kalomel' elektrodiga nisbatan 0,47 V kuchlanish bilan elektroliz qilinganda to‘la qaytarish uchun 520 Kl elektr miqdori sarflangan. Eritmada qancha plutoniy bo‘lgan?

1kl=1A*S

1kl=It

Eplutoniy=244,0642/1=244,0642

m=244,0642*520/96485=1.315gr

7. Sul'fat kislota eritmasida dixromat ionni elektr generatsiya qilingan temir (II) bilan titrlash 20,0 mA tok kuchi qiymatida 265 sek davom etgan. Eritmada qancha xrom bo‘lgan?

1mA=0.001 A

E(Cr+6/Cr+3)=51,9961/3=17,33

m=0,02*265*17,33/96485=0.952mg