E = Ea- Ek+ JR
Agar eritmada indiffent (nofaol) elektrolitlar bo'lsa R qiymati juda kichik bo'ladi va J R ni hisobga olmaslik mumkin. Anodninig satxi (yuzasi) katta bo'lganligi uchun tok zichligi kichik, shunga muvofiq anodning qutblanishi oz bo'ladi , bunda faqat katod qutblanadi, elekrtodlarga berilgan kuchlanish katodning qutblanishiga sarflanadi:
E = Ek
Potensial - kuchlanish ortishi bilan elektrokimyoviy aktiv modda elektrodda elektrokimyoviy reaksiyaga kirishadi va natijada tok kuchi keskin ortadi.(B soha).Bu tok Faredey toki deyiladi. Bu ma'lum joyga borgach doimiy bo'lib qoladi va kuchlanishg' ortadi(S soha), hamda egri chiziq abscissa o`qiga parallel bo`lib qoladi.
Polyarografik analizda elektrodlarda qutblanishni o'zgartirishini yo'qotish uchun va yacheykaninig qarshiligini kamaytirish maqsadida mo'l miqdorda kuchli elektrolitlar eritmalaridan foydalaniladilar , bular fon eritmalar deyiladi.
Polyarografik (voltamperometrik) analiz yordamida moddaning ham sifat, ham miqdoriy tarkibini aniqlash niumkin. Agar polyarogrammaning yuqoriga ko'tarilgan sohasining o'rtasidan absissa o'qiga perpendikulyar tushirilsa chegara yoki diffuzion tokning yarmiga erishish uchun zarur bo'lgan potentsial qiymati olinadi, bunday potentsial yarim to'lqin potentsiali deyiladi.
Yarim to'lqin potentsiali aniqlanilayotgan ionning konsentratsiyasiga bogliq emas, balki faqat uning tabiatiga bog'liq. Shuning uchun yarim. to'lqin potentsialining qiymatiga asoslanib eritmadagi ionni (sifat analizi) aniqlash mumkin.
Elektr o`tkazuvchanlik qarshilikka teskari kattalik bo`lib, uning o`lchov birligi-om. Agar eritma qarshiligi R bo`lsa u xolda elektr o`tkazuvchanlik W quyidagiga teng bo`ladi.
Elektrolit eritmasining elektr o`tkazuvchanligi
W=1/R
xajm birligidagi ionlar soniga, ya`ni eritma kontsentratsiyasi C ga ionlar xarakatchanligi U ga bog`liq bo`ladi. SHu bilan birga eritmaning elektr o`tkazuvchanligi elektrodlar orasidagi masofa L ga teskari va elektordlarning yuzasi S ga to`g`ri proportsionaldir. Yuqoridagi keltirilgan kattaliklar matematik ravishda quyidagicha ifodalanadi.
W=K*S*C*U/L
Ma`lum bir elektrod jufti uchun L va S doimiy kattalik bo`lib, barcha o`zgarmas kattaliklarni bitta K orqali ifodalasak, u holda yuqoridagi tenglamaning ko`rinishi quyidagicha bo`ladi.
W=K*C*U
Demak, elektrolit eritmalarining elektr o`tkazuvchanligi eritmadagi ionlarning kontsentratsiyasiga va ularning xarakatchanligiga to`g`ri proportsionaldir.
Agar eritmada bir vaqtning o`zida bir necha ionlar ishtirok etayotgan bo`lsa, u holda eritmaning elektr o`tkazuvchanligi additiv qiymatga, yahni har bir ion kontsentratsiyasini ularni harakatchanligiga kupaytmasining yig`indisiga teng.
Ba`zan turli elektrod juftlarida olingan elektr o`tkazuvchanlik qiymatini solishtirishga to`g`ri keladi. Bunday hollarda solishtirma elektr o`tkazuvchanlikdan foydalaniladi.
Solishtirmma elektr o`tkazuvchanlik bir-biridan 2 sm oraliqda joylashgan 1sm2 yuzali ikki tekis elektrolidlar orasidagi suyuqlikning elektr o`tkazuvchanligidir va u λ xarfi bilan belgilanadi.
Elektr o`tkazuvchanlik bilan solishtirma elektr o`tkazuvchanligi orasidagi bog`liqlik quyidagi formula orqali ifodalanadi.
λ=W*L/S
KCl suvli eritmalarning solishtirma elektr o`tkazuvchanligi
Temperatura,
0C
|
R, om-1sm-1 Temperatura,
|
R,om-1sm-1
|
0,02 n
|
0,01 n
|
Temperatura,
0C
|
0,02 n
|
0,01 n
|
15
|
0,002243
|
0,001147
|
21
|
0,002553
|
0,001305
|
16
|
0,002294
|
0,001173
|
22
|
0,002606
|
0,001332
|
17
|
0,002345
|
0,001199
|
23
|
0,002659
|
0,001359
|
18
|
0,002397
|
0,001225
|
24
|
0,002712
|
0,001386
|
19
|
0,002449
|
0,001251
|
25
|
0,002765
|
0,001413
|
20
|
0,002501
|
0,001278
|
|
|
|
Ba`zan elektr o`tkazuvchanlikni solishtirma elektr o`tkazuvchanlik orqali ifodalash ma`lum noqulayliklarni tug`diradi. Shuning uchun evivalent elektr o`tkazuvchanlikdan foydalaniladi.
Ekvivalent elektr o`tkazuvchanlik tushunchasini birinchi marta fanga R.E.Lents kiritgan. Ekvivalent elektr o`tkazuvchanlik solishtirma elektr o`tkazuvchanlik orqali bevosita hisoblab topiladi.
Konduktometrik analiz usuli elektr o`tkazuvchanlikni kontsentratsiyaga bog`liqligiga asoslanadi. Bunday xollarda standart eritmalar asosida darajalash grafigi tuziladi. So`ngra tekshirilayotgan eritmaning elektr o`tkazuvchanligi aniqlanadi va darajalash grafigi asosida uning kontsentratsiyasi aniqlanadi. Konduktometrik analiz usulida aniqlashlar oddiy va yuqori darajada aniq bajarilishiga qaramasdan amaliyotda keng qo`llanilmaydi. Chunki tekshirilayotgan eritma tarkibida ozgina begona qo`shimchalar bo`lishi ham analiz natijalariga bevosita ta`sir ko`rsatadi. Shunga qaramasdan konduktometrik analiz usuli uzluksiz ishlaydigan ximiyaviy ishlab chiqarish sohalarini avtomatlashtirib nazorat qilishda keng qo`llaniladi.
Elektrgravimetriya kulonometriyaning ancha oddiy turi bo’lib, unda cho’ktirish reaksiyasining 100 % samaradorlikka ega bo’lishi shart emas. Chunki bunda tok o’lchanmasdan, balki doimiy potensial yoki doimiy tokda elektrod sirtiga cho’kkan metallning massasi o’lchanadi.
Agar o’zgarmas tokdan foydalanilsa, tahlil ancha tezlashadi. Aniqlash vaqtida metallning elektrod sirtiga cho’kishi bilan birgalikda elektrodda boshqa elektr kimyoviy cho’kma hosil qilmaydigan reaksiyalar ning sodir bo’lishi tahlilga xalaqit bermaydi, chunki eritmadagi yoki gaz holidagi moddalar elektrodning massasiga ta'sir kўrsatmaydi.Ba'zi hollarda, eritmadagi ayrim ionlarni katodda cho’kishdan saqlash uchun tahlilga xalaqit bermaydigan, biroq potensialni doimiy ushlab turishga imkon beradigan modda qo’shiladi. Masalan, qo’rg’oshinni PbO2 holida anodda cho’ktirish uchun qo’rg’oshinning katodda cho’kishini bartaraf qilish kerak.
Platina elektrodida elektroliz qilish asbobining tuzilishi. 1-platina anodi; 2 - platina to’ri (katod); 3 - normal kalomel elektrodi; 4potensiometr; 5 - reoxord; 6 - tok manbai.
Buning uchun eritmaga mўl mi?dor mis (II) tuzidan qo’shiladi. Bu vaqtda katodning potensiali misning qaytarilish reaksiyasi hisobiga doimiy (ECu2+=+0,34 B, EPb2+=-0,13 V) saqlanadi. Natijada qo’rg’oshinning katodda Pb2++2e Pb cho’kishining oldi olinadi, chunki mis (II) ion oldin qaytariladi. Mis (II) ionning konsentrasiyasi katta bo’lganligi uchun Pb2+ ning qaytarilishiga yo’l qo’ymaydi. Agar kumushni mis ishtirokida katodda qaytarish talab etilsa, potensiostatik tartibda ishlashga to’g’ri keladi. Agar eritmada faqat bitta metall ioni bo’lsa, elektrolizni o’tkazish uchun tokning yoki kuchlanishning qiymatini nazorat qilish talab etilmaydi. Biroq,
ionlar aralashmasi, masalan, Ag+ va Cu2+ tahlil qilinsa, har bir ionni uning muayyan normal potensialida elektroliz qilish talab etiladi.
Nazorat savollari
1. Kondektometrik analiz usulining vazifasi qanday?
2. Konduktometrik analiz usulining eritmalardagi ahamiyati?
3.Poliyagrafik analiz usulining vazifasi qanday?
4. Konduktometrik analiz usullarini qanday elektrolitlarda qo’llash mumkin?
5. Ekvivalent elektr o’tkazuvchanlik haqida tushuncha bering?
6. Elektrogravimetriya haqida tushuncha bering?
Do'stlaringiz bilan baham: |