Приложение Х2 (справочное). Вывод уравнений для кулонометрических расчетов, использованных в разделе 14

Приложение Х2
(справочное)

Вывод уравнений для кулонометрических расчетов, использованных в разделе 14

Х2.1 Вывод уравнений

Х2.1.1 Вывод уравнений, используемых в разделе 14 "Расчеты", основывается на кулонометрической замене ионов трийодида (йода), потребляемых в реакции, проходящей в микрокулонометрической ячейке (). Количество образовавшегося продукта реакции (ионов трийодида) между началом и окончанием протекания тока по окончании титрования пропорционально количеству протекшего результирующего заряда Qt.

Х2.1.2 В большинстве применений используют постоянный ток так, что произведение тока i в амперах (кулонах в секунду) на время Т в секундах, требуемое для достижения конечной точки, обеспечивает величина заряда Q (кулоны), необходимая для получения йодного эквивалента реагирующего вещества, т.е. Q = iТ. Поэтому число эквивалентов реагирующего вещества равно Q/F, где F - постоянная Фарадея, равная 96500 кулонов на эквивалент.

Х2.1.3 Поэтому уравнение для нахождения массы реагирующего вещества следующее:

;

(Х2.1)

,

(Х2.2)

где А - измеренная площадь пика, ;

0,1 - чувствительность для записи самописца, мВ/дюйм;

2 - скорость протяжки ленты самописца, мин/дюйм;

60 - коэффициент перевода времени из минут в секунды, с/мин;

- коэффициент перевода напряжения из вольт в милливольты, В/мВ;

16 - грамм-эквивалент серы, г/экв;

R - установка переключателя диапазона микрокулонометра, Ом, при подстановке V/R = 1 (амперы) получаем:

;

(Х2.3)

F - 96500 С/экв, константа Фарадея* (электрический эквивалент массы одного грамм-эквивалента любого вещества);

- перевод кулонов в ампер-секунды;

f - коэффициент превращения (отношение ppm S, определенной для стандарта, к известному ppm S в стандарте).

Поэтому

.

(Х2.4)

Следовательно,

.

(Х2.5)

Следовательно,

.

(Х2.6)

Поскольку ppm = мкг/г, то

;

(Х2.7)

.

(Х2.8)

Так как масса = объемплотность, то

.

(Х2.9)

Х2.1.4 Вывод уравнения при использовании дискового интегратора А в уравнении Х2.6 выражается в квадратных дюймах. Однако этот параметр может быть выражен в единицах отсчета. Поэтому А, , поскольку 1 = 1000 отсчетов. Следовательно, подстановка вместо А в уравнение Х2.6 значения дает

(Х2.10)

и тогда

,

(Х2.11)

.

Примечание - Отсчеты = 100показание интегратора при отклонении на полную шкалу.

_____________________________

* Значение константы Фарадея было повторно определено в 1960 г. Национальным бюро стандартов. Новое значение = (964892) кулона (химическая шкала).