Coulombimetría

Coulombimetría se refiere a un conjunto de técnicas que tienen como objetivo la medida de la cantidad necesaria de electricidad al convertir cuantitativamente una sustancia en otra mediante electrólisis.

Determinación de la cantidad de carga

• Corriente constante:
•       Tiempo cronometrado de inicio a final
• Diferencia de potencial constante:
•       Corriente no relevante
•       Celda coulombimétrica en serie a la celda del rectivo

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Electrogravimetría

Características

• El analito se deposita electrolíticamente sobre electrodo
• Relación masa electrodo - cantidad analito
• Circuito eléctrico: amperímetro y voltímetro
• Interferencias: otras especies electroactivas (codepósito)
• Control de potencial del electrodo

Ejemplo

8.7.1 Para la determinación del contenido de cobre en un mineral, después de triturar y tamizar la
muestra, se tomaron 25 g y se le realizó el tratamiento requerido (disolución en ácido, filtración), el volumen del filtrado se aforo con agua destilada a 100 mL y luego se electrolizaron hasta la completa electrodeposición del cobre, con una intensidad constante de 0.25 A durante 10 minutos y 21 segundos. El electrodo usado como cátodo peso 1.23 g antes de la electrodeposición y 1,28 g después de electrodepositado el cobre.

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3.578

Se diseñó y evaluó un dispositivo de corriente constante capaz de controlar el proceso de valoración coulométrica y entregar la corriente y el tiempo necesarios de suministros/mediciones con una alta precisión.

El dispositivo se aplicó en la valoración coulométrica del uranio. La parte química del sistema fue adaptada y mejorada para obtener un procedimiento fiable.
El método aplicado en el Uranio fue muy preciso y reportó una desviación estándar de 0.58% relativa.

Método

• La coulombimetría cuantitativa utiliza la siguiente ecuación: G=MQ/Fn
• G es la sustancia electrolizada ; M es la masa atómica
• N es el número de electrones transferidos durante el proceso de electrodos
• Q es el número de Coulombs que pasan a través de la solución
• F es el número de Faradios equivalentes a 96486.7 C

Se utilizó el método de Good

Consiste en añadir una cantidad precisa de Acero en el Uranio disuelto e introducir Cerio como Ce(III)

La determinación del Uranio se lleva a cabo en 3 pasos:

El instrumento puede:

Proporcionar información precisa sobre corrientes positivas o negativas así como pulsaciones (mínima duración de 0.1 s) de 100, 20 y 10 mA

Medidas precisas de la duración de la corriente

Calcular la carga en Coulombs

Detener la titulación cuando una carga prescrita o con un potencial prescrito o la meseta horizontal de una curva de potencial en forma de S sea alcanzado

Determinar el punto final de la valoración como el punto de inflexión de la curva de potencial

Mostrar el potencial versus la curva de carga durante la medición

Resultados

Resultados

Conclusiones

Con la desviación estándar de aproximadamente cuatro veces el sesgo observado se puede concluir que la reacción procede cuantitativamente.

Eso significa, que no es necesario aplicar una corrección para garantizar la exactitud de los resultados.

Los errores máximos de voltaje corresponden a 10 ppm y de resistencia corresponden a 3 ppm.

Obteniendo un error máximo en la corriente correspondiente a 12 ppm.

Referencias

• http://blog.utp.edu.co/instrumental/files/2011/01/OCTAVA-UNIDAD-entrgada-a-...
• http://catedras.quimica.unlp.edu.ar/qa2/guias/2010-TP-06-Electrogravimetria...
• http://www.qi.fcen.uba.ar/materias/ai/teoricos/electroanalitica.pdf
• http://metodoselectroanaliticos.blogspot.mx/2012/05/introduccion-la-coulomb...
• http://0-link.springer.com.millenium.itesm.mx/article/10.1007/s002160050499