electrogravimetry是什么意思,electrogravimetry的意思翻译、用法、同义词、例句
常用词典
电重量测定法
[分化] 电重量分析法
专业解析
电重量分析法(Electrogravimetry) 是一种经典的电化学分析方法,其核心原理是通过精确测量电解过程中在电极上沉积或溶解的物质质量,来定量测定溶液中特定金属离子或可沉积组分的含量。该方法属于重量分析法的分支,依赖于法拉第电解定律,即电解过程中电极上发生化学变化的物质量与通过电解池的电量成正比。
核心原理与过程
-
电解沉积:将待测溶液置于电解池中,施加恒定电流或控制电极电位进行电解。目标金属离子(如 Cu²⁺、Ag⁺、Ni²⁺ 等)在阴极(通常为铂网电极)表面被还原为金属单质并沉积析出。
$$ m = frac{Q cdot M}{nF} $$
其中:
- $m$ = 沉积物质的质量
- $Q$ = 通过电解池的总电量(库仑,C)
- $M$ = 沉积物质的摩尔质量(g/mol)
- $n$ = 电极反应中转移的电子数
- $F$ = 法拉第常数(约 96485 C/mol)
-
质量测量:电解结束后,取出带有沉积物的电极(通常是预先精确称重的铂阴极),小心洗涤、干燥后再次精确称重。两次称重的质量差即为沉积的目标物质质量。
-
定量计算:根据称得的质量差 $m$,结合已知的 $M$ 和 $n$,可直接计算出待测组分的含量。若已知电量 $Q$,也可通过法拉第定律验证结果的准确性。
主要特点与应用
- 高准确度与精密度:作为绝对测量方法(直接称量质量),在严格控制实验条件(如电流效率、沉积形态)下,可获得非常高的准确度和精密度,常用于基准分析或标准物质的定值。
- 选择性:通过控制阴极电位(恒电位电重量分析法),可以选择性地沉积特定金属离子,避免共存离子的干扰,提高分析的选择性。
- 应用领域:
- 金属纯度分析:精确测定高纯金属(如铜、银、镍)中的主成分含量或杂质总量。
- 合金分析:测定合金中特定金属元素的含量。
- 电镀液监控:分析电镀液中金属离子的浓度。
- 环境监测:测定水样或土壤提取液中的重金属含量(需富集或分离步骤)。
- 标准方法:作为验证其他分析方法(如原子吸收光谱法、ICP-OES)准确性的参考方法。
局限性
- 耗时:电解过程通常需要较长时间(数十分钟至数小时)才能沉积足够量的物质用于精确称量。
- 适用范围有限:主要适用于能在电极上形成致密、牢固、纯金属沉积物的离子。某些金属(如铁、铬)易形成氧化物或氢氧化物,沉积物可能疏松易脱落,影响结果。
- 干扰因素:共存离子、溶液pH值、温度、搅拌速度等都可能影响沉积物的形态和电流效率(需接近100%)。
- 操作要求高:需要精确控制实验条件,熟练的操作技巧,以及对电极的仔细处理以避免损失沉积物。
现代意义
尽管较新的仪器分析方法(如ICP-MS)在速度和通量上更具优势,但电重量分析法因其固有的高准确度,在需要最高水平计量溯源性、标准物质认证以及仲裁分析等领域仍具有不可替代的地位。它是电化学分析的基础方法之一,其原理在理解电解过程和电沉积技术方面至关重要。
参考来源:
- 基础电化学与分析化学教材,如《分析化学》(武汉大学编)、《电分析化学原理》(张祖训著)。
- 美国材料与试验协会(ASTM)标准方法,例如 ASTM E29、E50 系列中涉及金属化学分析的部分标准可能包含电重量法流程。
- 经典分析化学参考书,如 Kolthoff & Sandell 的《Textbook of Quantitative Inorganic Analysis》。
网络扩展资料
根据搜索结果和相关词源分析,electrogravimetry(电重量分析法)是一种结合电解技术和重量测量的化学分析方法。以下是详细解释:
1.词源构成
- Electro-:源自电化学领域,表示与电流或电解相关的过程。
- Gravimetry:来自拉丁语 gravis(重量),指通过称量物质质量进行定量分析的方法。
2.定义与原理
电重量分析法通过电解使目标物质在电极表面沉积,随后称量沉积物的质量来测定其含量。核心步骤包括:
- 电解沉积:在控制电位或电流条件下,溶液中的金属离子被还原为金属单质并附着在电极上。
- 烘干称重:将沉积物干燥后精确称量,通过质量计算原始溶液中目标成分的浓度。
3.应用场景
- 金属分析:常用于铜、银、铅等金属的定量检测。
- 工业质量控制:如电镀液成分监测、矿物样品分析等。
4.变体类型
搜索结果中还提到两种相关术语:
- Internal Electrogravimetry(内电解法):无需外接电源,利用化学电池自发反应完成电解(、3,但权威性较低)。
- Spontaneous Electrogravimetry(自发电重量测定法):类似内电解法,依赖自发氧化还原反应。
5.注意事项
- 需严格控制电解条件(如电位、温度)以避免杂质共沉积。
- 现代实验室中该方法逐渐被更高效的分析技术(如光谱法)替代,但在特定场景仍有应用价值。
若需进一步了解具体操作或案例,可参考电化学分析教材或专业文献。
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