又称恒电流库仑滴定法,是建立在控制电流电解过程基础上的库仑分析法。
用强度一定的恒电流通过电解池,同时用电钟记录时间。由于电极反应,在工作电极附近不断产生一种物质,它与溶液中被测物质发生反应。当被测定物质被“滴定”(反应)完了以后,由指示反应终点的仪器发出讯号,立即停止电解,关掉电钟。按照法拉第电解定律,可由电解时间t和电流强度i计算溶液中被测物质的质量W:
式中:Q为电极反应所消耗的电量(Q=I·t);Μ为被测物质的摩尔质量;n为电极反应的电子转移数。F为法拉第常数(其值为96485C/mol)
负极:2H+2e─→H2 正极:2Br-─→Br2+2e
电极上产生的Br2与溶液中的肼起反应:
NH2—NH2+2Br2─→N2+4HBr
过量的Br2将指示剂氧化使之褪色,指示终点。停止电解,从电流和时间计算溶液中肼的含量。
电位法 测定溶液中酸的浓度时,用玻璃电极和甘汞电极为指示电极,用pH计指示终点。铂负极为工作电极,银正极为辅助电极。电极反应为:正极:2H+2e─→H2
负极:2Ag+2Cl-─→2AgCl+2e
随着电解的进行,溶液中的酸度不断降低。用pH计上pH的突然升高指示终点。利用这个原理可测定中和法的基准物质邻苯二甲酸氢钾的纯度,精密度达到百分之几。
利用死停终点法指示库仑滴定终点的例子是用电解产生的 Br2来滴定As(Ⅲ)。这时库仑电解池的两个工作电极都是铂电极。在含As(Ⅲ)的溶液中加入溴化钠和硫酸,电极上的反应为:
负极:2H+2e─→H2
正极:2Br─→Br2+e
两个指示电极e1、e2及其线路见图3。铂正级上电解产生的Br2滴定溶液中的As(Ⅲ)。检流计G指示终点。
库仑滴定是最准确的常量分析方法,又是高度灵敏的痕量成分测定方法。由于时间和电流都可准确地测量,库仑滴定的精密度是很高的,常量成分测定的精密度可望达到二十万分之几。该法在它能够应用的场合,比一般容量分析优越。它不需要制备标准溶液,因而不存在标准溶液的稳定性问题。它不需要测量体积,也不存在这方面的误差。它比一般常量方法更容易自动化。在库仑电解池中,通过电解产生的滴定剂有:H、 OH、Cl2、Br2、I2、 Ce(Ⅳ)、Ti(Ⅲ)、 Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ag(Ⅰ)、Fe(CN)咶、Fe(CN)忹、CuBr娱、 Sn(Ⅱ)等。它们可滴定很多无机和有机物质。库仑滴定最适合于分析那些在容量分析中用作基本标准的化学试剂。