text: бұл әдіс жұмыс кезіндегі электродта электролит құрамынан металл күйінде, не оның тотығы мен тұзы түрінде электрохимиялық шөгінді бөлінуіне, электродты электролизге дейін және одан кейін өлшеуге, бөлінген шөгіндіні массасы бойынша зерттелетін үлгіде талдауға, қажетті құрамды есептеп, анықтауға негізделген. аналитикалық мақсат үшін кейбір металдардың катодтық бөлінуі көне әдіске жатады. ол арқылы кендегі, балқымадағы, әр түрлі ерітінділердегі металдарды, тіпті радиоактивті заттарды анықтайды. бұл әдістің басты артықшылығы онда қолданылатын құрылғының жоғарғы дәлдігі мен негізгі тетік электрод мына шарттарға сәйкес болуы керек: олар электролиз процесі кезінде қосылыстармен химиялық реакцияға түспеуі, ауадағы оттекпен тотықпауы керек; электролиз кезінде бөлінетін шөгінді электродқа тығыз жабыса орналасуы қажет. бұл талапқа платина электроды сай келеді. теориялық негіздері электролиз кезінде ерітінді немесе балқыма арқылы өткен тұрақты токтың әсерінен заттар ыдырайды. мұндайда катиондар деп аталатын оң зарядталған бөлшектер теріс зарядталған катодқа қарай бағытталып, онда олар тотықсызданады, ал анион деп аталатын теріс зарядталған бөлшектер анодқа қарай жылжып, онда тотығады. электролитте оның құрамдас бөліктерінің бөліну процесі жүруі мүмкін, сондай-ақ сутек пен оттектің де бөлінуі ықтимал. су ерітінділерінде зарядталған бөлшек түріндегі иондармен қатар судың иондары да болады. сутек иондарының тотықсыздану потенциалы нернст теңдеуіне бағынады: 2н+/н2 -0,059 -7 -0.413b 2н+/н2 =е0 2н-/н2-0,059рн бейтарап ерітінді үшін 25° мен рн-7 яғни катодта мына реакция жүруі мүмкін: 2н2+ 2е- —> 20н- қышқылды ерітінділерде осы реакциядағы потенциал мәні кемиді, айталық. а+h болганда ол нөлге тең. электролиз кезінде катодтағы металдың бөлінуі олардың стандартты мәніне тәуелді яғни металдың кернеулік қатарына байланысты. егер катионның стандартты потенциалы сутекке карағанда, үлкен (яғни белгілі бір рн болғанда), оң мәнді болса, онда ол катодта тотықсызданып, осы ерітіндіден шөгінді түрінде бөліне бастайды. мұндай металдар кернеулік қатарындағы сутектің оң жағында болады. егер металдың стандартты потенциалы сутек потенциалынан едәуір кіші болса ол катодта бұл жағдайда катодта сутектің бөлінуі ғана байқалады. белгілі бір катионның тотықсыздану мүмкіншілігі ыдырау жоне аса кернеулік анықталады. берілген жағдайда үздіксіз электролиз басталагын сыртқы электр қозғаушы күштің (эқк) ең аз шамасын ыдырау потенциалы дейді. электролиз жүретін жүйедегі электродтардан құрылған қайтымды гальваникалық элементтің эқк шамасынан ыдырау потенциалы артық. еж= ен tr. демек, мұндағы ебер берілген жүйеде электролиз жүруі үшін іс жүзінде берілген кернеудің шамасы. ал, аса кернеулік электрод пен электрохимиялық реакцияға қатынастардың қасиетіне, электродтың беткі күйіне, процестің өту жағдайына (ток тығыздығы. рн, температура) тәуелді. аса кернеудің туындауына басты себеп электролиздің өтуі кезінде электродтардағы құбылыстардың қайтымсыздық процесі. электродта газ бөлінген жағдайда оның жеке атомынан молекуланың түзіліп, бөлінуі қосымша зсер тудырады. сонымен. электролиз кезінде электродтарға берілетін кернеу анод пен катодтың потенциал айырымасына тең: еж е1а -e1к +ir немесе еж (еа па) (ек пк) ir. мұндағы еа анодтағы, ек- катодтағы потенциалдар, бұлар нернст геңдеуі арқылы есептеледі, ал аса кернеулік мэні кестеде келтірілген. осы пайымдау негізінде электролиз кезінде стандартты потенциалы бар металдың шегетінін түсінуге болады. электролиз кезінде анодта аниондардың не ыдырау потенциалына тәуелді оттегі бөлінуі мүмкін. мысалы, сульфаттарды, фосфаттарды және кейбір тұздарды судың немесе гидроксидті иондардың тотығуы жүреді: 2н2о 4е- —> 02 4н+ 40н- 4е- —> о2 2н20 сол сияқты анодта катиондардың да тотығуы мүмкін, мәселен: рь2+ 2н20 рь02+ 4н+ 2е- жүйеде ток жоқ кезде электродтағы тепе-теңдік потенциалы нернст теңдеуімен өрнектеледі, ал ток өткенде электрод потенциалы есептеуден алшақ кетеді. мұндайда бірнеше себептерге байланысты жүретін электрод поляризациясы жөнінде айтылады. олардың арасында электрод затынан өзгеше болағын электро- химиялық реакция өнімінің түзілуі (химиялық поляризация); электрод маңындағы зарядсызданған иондар өзгеруі поляризация); электрохимиялық реакцияның темендеуі мен оның кайғымсыздығы поляризация аса кернеулік) сияқтылармен байланысты айтуға болады. катодтағы потенциалдың өзгеруін катодты поляризация дейді. мұндайда катод потенциалы теріс маңайга қарай ығысады, ал анодтағы потенциалдың өзгеруін анодты поляризация дейді, анод потенциалы он жаққа карай жылжиды. электролиз тұсындағы ток эсерінен катод иен анодтағы потенциалдардың өзгерісі поляризация потендиалының пайда болуына себепші болады. айталық, мыс сульфатының 1м ерітіндісін ондағы платина электродтардың катодына мыс бөлініп, анодында судың тотығуы жүреді. мұндайда платиналы катод мысқа, ал анод оттекке айналады. мұның нәтижесінде жаңа гальваникалық элемент пайда болады. cus04|cu(-)i pt ii рь(+) рь(+) 02 электролиздің электр қозғаушы күшіне кері бағытталған эқк оған қарсы әсер етеді. мұндай құбылысты элекгродтардың химиялық ретінде карастырады. бұл поляризациялану эқк-і делінеді. ол (9.5) теңдеуі бойынша былай есептелінеді: 1,23 0.34 0,89 в, өйткені: еa е0o2 +е4н+/2н20 =1,23в. егер осы тізбекті үзіп. электродтарды гальванометрге тұйықтаса, онда кері бағыттағы гальваникалық элемент жұмыс істеп мыс ери бастайды. электролиз тез жүруі үшін электродтарга поляризация эқк-нен артық мөлшердегі кернеу беру қажет. химиялық поляризацияны онын өнімінен активті өзара әрекеттесетін затты қосу арқылы азайтуға болады. мысалы, сутектін бөлінуі нәтижесінде катодта туындайтын поляризацияны азайту үшін электролитке азот қышқылы сияқты әр түрлі ал анодтағы поляризацияны төмендету үшін қосады. поляризацияны азайтуға арналған заттарды деполяризатор дейді. берілген ерітіндідегі элементтің шама-мөлшерін эдісі арқылы анықтауға арналған құрылгынын схемасы суретте кескінделген. құрылғы аккумулятор немесе элементтер немесе вс-5м батареямен қоректенсді. ток түзеткіш арқылы ток көзіне жалғанады. электролиз кезінде ток күші амперметр, кернеу вольтметрмен өлшенеді. көбіне платина электроды жиі қолданылады, жұмысшы электродтағы қосалқы процестерді азайтып, ток тығыздығын төмендету үшін оның металл шөгіндісі (металл не тотық түрінде) бөлінетін беткі ауданы барынша үлкен болуы қажет. платина торынан цилиндр түрінде әзірленген электрод аса тиімді. мұны платина сымынан немесе пластинкасынан ширатып жасайды. электрод басқа да кез келген металдан әзірленуі мүмкін. электролиз кезінде ерітіндіні кез келген тәсілмен араластырады. талдауды гравиметрияның бір түрі ретінде карастыру керек. шөгіндетуші орнында электрондар, ал бөлінген металдар не тотықтар гравиметрлік пішінде болады, өйткені шөгінді нашар ериді және кермексіз затпен мүлдем ластанбайды. алынған шөгінді жеңіл шайылады, тез кебеді, өлшеуге қиындық келтірмейді. оны жүргізуге кезіндегі мынадай жұмыс реті орындалады: платинадан жасалған жұмысшы электродтың құрғақ күйіндегі массасы анықталады; электродтарды талданатын ерітіидіге батырып. электр тізбегін тұйықтайды; мүнымен бір мезгілде секундомер қосылады; берілген кернеуде немесе ток күшінде электролизді жүргізеді (оқтын-оқтын анықталатын құрамның толық шөгінділенуі гексеріледі) электролиз біткен соң, бетінде шөгіндісі бар электродты электролиттен алып, тізбекті ток көзінен айырып, электродты сумен не басқа еріткішпен шайып, құргата кегітіреді; электродтың салмағын өлшеп, талданатын қосиа мен ерітінді құрамындағы құрамдық зат пен шөгінді массасын есептейді; егер құрамында екі не одан да көп құрамдық зат болса, онда осыған дейінгі жұмыстарды өз ретімен қайталайды; платиналық элек гродтың беткі қабатындағы шөгіндіні. айталық, металдардың азот қышқылында еруі сияқты әдісті пайдаланып, тазалайды да, электродты келесі талдау жұмысына әзірлейді. жеке бөлутұнбаға түсу қасиетіне әсер стетін себептерсынап электродындағы электролизішкі электролиздереккөздер== химия