Kulonometriya

K ulonometrik kulonometrlar 100 %-li tok samara-dorligida platina elektrodi sirtida biror metallni uning tuzi konsentrlangan eritma-sidan qaytarishga asoslan-gan. Asosiy reaksiya tuga-gandan keyin anod tokida metall galvanostatik usul tartibida eritiladi. Erish jarayonining davomiyligi (vaqti) elektr xronometr, sekundomer yoki taymer yordamida o‘lchanadi. Jarayonning tugashi anod potensialining taqqoslash elektrodi potensialiga nisbatan keskin sakrashi asosida topiladi. Bu holda, odatda, mis kulonometri ishlatiladi, usul 0,01100 Kl elektr miqdorini yetarli aniqlik bilan topish imkonini beradi.
Kimyoviy kulonometrlar Q>10 Kl qiymatni 0,1 %, elektron integrator 10,1 % aniqlik bilan topishga imkon beradi.
Galvanostatik kulonometriya. Galvanostatik kulonometriyada elektroliz uchun elektrodlarga o‘zgarmas, nazorat qilib turiladigan, tok beriladi va ko‘pincha titrlash o‘tkaziladi.
Kulonometrik titrlashda elektrodlarga beriladigan tokni doimiy kattalikda saqlash uchun tekshiriladigan elektr aktiv bo‘lmagan modda eritmasiga biror boshqa elektr aktiv moddadan yetarli miqdorda qo‘shiladi. Elektroliz davomida qo‘shilgan ushbu moddadan aniqlanadigan modda bilan ta’sirlashadigan mahsulot (oraliq modda) hosil bo‘lishi kerak, ya’ni C+eB
Bu oraliq modda hosil bo‘lishidagi generatsiya tokining samaradorligi 100 % bo‘lishi kerak. Aniqlanadigan (A) modda bilan oraliq modda (B) orasidagi kimyoviy reaksiya natijasida C modda hosil bo‘lsa: A+BC sarflanadigan elektr miqdori C va, binobarin, A moddaning miqdoriga ekvivalent bo‘ladi. Agar aniqlanadigan B modda elektr aktiv bo‘lsa, uning eritmasiga ikkinchi elektr aktiv D modda qo‘shiladi. Agar berilgan sharoitda anod tokining qiymati I_a B moddaning I_a qiymatidan katta bo‘lsa, elektrod reaksiyasida bir vaqtning o‘zida har ikki modda (B va D) ham qatnashadi va A, C mahsulotlar hosil bo‘ladi: B-eA va D-eC Agar C modda A modda bilan oksidlanish-qaytarilish reaksiyasiga kirishsa, eritmada ushbu kimyoviy reaksiya ham kuzatiladi: B+CA+D Agar uchala reaksiya tenglamalarining yig‘indisi olinsa, bu yig‘indi tenglama B-eA tenglamaga mos kelib, elektr kimyoviy reaksiyada D modda qatnashmaganday bo‘lib ko‘rinadi. Aslida esa B moddaning bir qismigina elektrodda oksidlanib, qolgan qismi elektr kimyoviy reaksiya natijasida hosil bo‘lgan C modda ta’siridan oksidlanadi. Demak, sarflangan elektr miqdori amalda B moddaning miqdoriga ekvivalent bo‘ladi. Binobarin, ushbu elektr miqdori qiymati bo‘yicha tekshiriladigan moddaning miqdorini aniqlash mumkin.
Kulonometrik titrlashni kislota-asosli va oksredmetrik titrlashlar misolida ko‘rib chiqamiz.
Kislota-asosli kulonometrik titrlash. Agar kuchli kislota titrlanayotgan bo‘lsa, titrant katod jarayonida hosil qilinadi: 2H₂O+2eH₂+2OH^–.
Katod hodisasi natijasida kislota (H⁺) ham qaytariladi: 2H⁺+2eH₂.
Hosil bo‘lgan OH^– ion kislotaning H⁺ ioni bilan kimyoviy reaksiyaga kirishadi: H⁺+OH^–H₂O.
Bu hodisani 3.5-chizmadagi voltamper egri chiziqlari yordamida tasvirlash mumkin.
H⁺+OH^–H₂O kimyoviy reaksiyaning tugashidan keyin hosil bo‘ladigan OH^- ionini biror indikator, pH-metr yoki boshqa usul yordamida aniqlash mumkin. Erigan CO₂ tahlil natijasini o‘zgartirmasligi uchun uni titrlash oldidan yo‘qotish kerak. Kuchsiz kislotalarni titrlaganda ham shunga o‘xshash reaksiyalar sodir bo‘ladi.

E H2O H^+ Id Ie 2H2O+O2 4OH^-	I Ie Br^-Br2 E Br^-Br2	Ce^3+ Ce^4+ Fe^2+ E Fe^3+ Id Ie