ГОСТ Р 54288―2010
Приложение Х2
(справочное)
Вывод уравнений для кулонометрических расчетов, использованных в разделе 14
Х2.1 Вывод уравнений
3
()
Х2.1.1 Выводуравнений, используемыхвразделе 14 «Расчеты», основываетсянакулонометрическойзамене
ионов трииодида (йода), потребляемых в реакции, проходящей в микрокулонометрической ячейке
I
−
+
2e
®
3
I
−
.
Количество образовавшегося продукта реакции (ионов трииодида) 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 (куло-
нах 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. e. Q = iT. Поэтому число эк-
вивалентов реагирующего вещества равно Q/F, где F — постоянная Фарадея, равная 96 500 кулонов на эквивалент.
Х2.1.3 Поэтому уравнение для нахождения массы реагирующего вещества следующее:
м
а
сс
а
с
еры
,г
×
эк
в
Q
(
C
)
16
г
FC
эк
в
К
онцен
т
р
а
ция
с
еры
=
м
а
сс
а
обр
а
з
ц
а
,г
=
м
а
сс
а
обр
а
з
ц
а
;
(Х2.1)
×××××
96500C A
×
s
0,1
м
В
2
мин
60
с
10
−
3
В
16
г
10
6
м
кг
м
кг
S
=
A
дюйм
2
×
дюйм
дюйм
минм
Вэк
в
г
,
(Х2.2)
R(
Ом
)
×
эк
в
×
C
×
f
A
дюйм
××××
R
Ом
−
3
)
где А— измеренная площадь пика, дюйм
2;
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;
10
–3
— 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:
2
0,1
м
В
2
мин
60
с
10
В
Q
(
A
×
s
)
=
дюйм
(
дюйм
мин
м
В
;
(Х2.3)
эк
в
г
C A
×
s
−
3
96500
6
F— 96 500 C/экв, константа Фарадея
1)
(электрический эквивалент массы одного грамм-эквивалента
любого вещества);
А · s/с— перевод кулонов в ампер-секунды;
f
— коэффициент превращения (отношение ppm S, определенной для стандарта, к известному ppm S
в стандарте).
Поэтому
м
кг
S
=
A
×
12
×
10
A
×
s
×
16
г
×
10
м
кг
.
(X2.4)
R
×
эк
в
×
C
×
f
Следовательно,
A
×
12
×
10
−
3
×
16
×
10
6
м
кг
R
×
96500
×
f
м
кг
S
=
.
(Х2.5)
Следовательно,
(Х2.6)
мкг S = (A · 1,99) / (R · f).
Поскольку ppm = мкг/г, то
A
×
1,99
мл
г
ppmS
=
R
×
f
×
объем
,
м
к
л
×
10
−
3
м
к
л
×
пло
т
но
ст
ь
,
мл
;
(Х2.7)
14
1)
Значение константы Фарадея было повторно определено в 1960 г. Национальным бюро стандартов. Новое
значение
=
(96
489
±
2)
кулона
(химическая
шкала).