微庫侖分析法

微庫侖分析法是利用電生滴定劑來滴定被測(cè)物質(zhì)，其電解電流不是恒定的，而是隨被測(cè)物質(zhì)的含量大小自動(dòng)調(diào)節(jié)。該方法是通過測(cè)量被測(cè)物質(zhì)在測(cè)定過程中所消耗的電量，依據(jù)法拉弟電解定律來計(jì)算分析結(jié)果。

1微庫侖分析法的原理

微庫侖分析法與庫侖滴定法相似，也是利用電生滴定劑來滴定被測(cè)物質(zhì)，不同之處在于微庫侖分析輸入的電解電流不是恒定的，而是隨被測(cè)物質(zhì)的含量大小自動(dòng)調(diào)節(jié)。

法拉弟電解定律

a：在電極上析出或溶解物質(zhì)的量與通過電解質(zhì)溶液的電量成正比；

W ∝ Q

b：每通過96500庫侖電量，在電極析出或溶解1克當(dāng)量的任何物質(zhì)；

W=QM/FN

式中Q：電量（庫侖）；F：法拉弟常數(shù)（96500）；W：重量（克）；M：分子量或原子量；N：電極上每一個(gè)分子或原子參加電極反應(yīng)過程的電子轉(zhuǎn)移數(shù)。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

微庫侖分析是根據(jù)零平衡原理設(shè)計(jì)的庫侖放大器與適宜的電解池和電解液組成相互結(jié)合而實(shí)現(xiàn)的，儀器工作原理如下：

滴定池結(jié)構(gòu)

滴定池中的參比電極和指示電極組成測(cè)量電極對(duì)，供給微庫侖放大器輸入信號(hào)（E測(cè)），這一信號(hào)電壓方向與外加偏壓（E偏）相反。

在電解液中滴定離子處于較低的濃度狀態(tài)下，當(dāng)兩個(gè)電壓相等時(shí)，則ΔE為零。也就是說庫侖放大器的輸入為零，那么放大器輸出亦為零，此時(shí)在電解電極對(duì)之間就沒有電流（I）流過，儀器處于平衡狀態(tài)：

E指+E參=E偏

ΔE=0

I=0

所以顯示器上得到一個(gè)平滑的基線，當(dāng)有物質(zhì)進(jìn)入滴定池并與池內(nèi)滴定離子發(fā)生反應(yīng)使滴定離子濃度發(fā)生變化時(shí)，其指示電極電位也隨著發(fā)生變化，結(jié)果引起測(cè)量電極對(duì)電位的變化，造成測(cè)量電極對(duì)的輸出與給定偏壓值不平衡，信號(hào)ΔE不為零，庫化放大器有了輸入，同時(shí)放大器按比例給出一個(gè)放大的電壓加到電解電極對(duì)上，產(chǎn)生一個(gè)對(duì)應(yīng)于ΔE量的電流（I）流過滴定池，電生滴定離子。上述過程隨著滴定離子的消耗連續(xù)進(jìn)行，直至無消耗滴定離子的物質(zhì)進(jìn)入并已電生了足夠的滴定離子，使測(cè)量電極對(duì)給出的電壓值又重新等于給定偏壓值，即恢復(fù)到電解液中zui初的離子濃度，ΔE又重新為零時(shí)為止。

E測(cè)=E參+E指≠E偏

Δ E≠0

I=f（ΔE） 儀器進(jìn)入工作狀態(tài)

由以上情況我們可以明顯的看出，微庫侖分析與經(jīng)典的控制電位和控制電流庫侖相比，其特點(diǎn)是在電解過程中電解電極對(duì)的電位和電流始終是在“變"的，所以有人稱之為“動(dòng)態(tài)庫侖法"。

2的應(yīng)用

可以測(cè)定微量水、硫、碳、氮、氯、氧和鹵素等等。

微量水的測(cè)定

卡爾.費(fèi)休在1935年首先提出測(cè)定水分含量的方法。

有機(jī)化合物中硫等成分的測(cè)定

樣品中的硫在合適條件下，經(jīng)燃燒轉(zhuǎn)化為SO2，由載氣帶入電解池中發(fā)生如下反應(yīng)

SO2+I-3+H2O→SO3+3I-+2H+

庫侖放大器的平衡狀態(tài)破壞， Δ E≠0，放大器中輸出相應(yīng)的電流，此時(shí)，陽極發(fā)生如下反應(yīng)

3I-→I-3+2e

從而使消耗的I-3濃度恢復(fù)至原濃度，終點(diǎn)到達(dá)，自動(dòng)停止電解，由興化?？栖浖x出硫的含量。

化學(xué)需氧量的測(cè)定

在環(huán)境保護(hù)中需要測(cè)定化學(xué)需氧量（COD），這是評(píng)價(jià)水質(zhì)污染的重要指標(biāo)之一。