Principios de análisis instrumental

FIGURA 24.5 Celdas de electrólisis para coulombimetría potenciostá– tica. Electrodo de trabajo: a) tamiz de platino y b) piscina de mercurio. (Algunas figuras no aparecen en la obra por restricción de derechos y son muy importantes en el desarrollo del capítulo. Para consultar el diagrama de la fuente original debe referirse a J. E. Harrar y C. L. Pomernacki, Anal. Chem., 1973, 45, p. 57. DOI: 10.1021/ ac60323a003. Copyright 1973 American Chemical Society.) 24C.1 Instrumentos Los instrumentos que se utilizan en la coulombimetría potencios– tática son una celda de electrólisis, un potenciostato (véase la sec– ción 3D.l) y un integrador electrónico para determinar la carga consumida. Celdas Existen dos tipos de celdas que se utilizan en la coulombimetría potenciostática. La primera un electrodo (cátodo) de trabajo de tamiz de platino y un contraelectrodo de alambre de platino, que está separado de la solución por analizar mediante un tubo poroso que contiene el mismo electrolito soporte que la solución por analizar. A veces es necesario separar el contraelectrodo para a) ))) 24C Coulombimetría a potencial controlado 627 evitar que sus productos de reacción interfieran en el análisis. Un electrodo de referencia de calomel saturado o de Ag-AgCl está en contacto con la solución por analizar mediante un puente salino. A menudo este puente también contiene el mismo electrolito que la solución por analizar. La segunda clase de celda es del tipo piscina de mercurio. Un cátodo de mercurio es útil en particular para separar elementos fácilmente reducibles como etapa preliminar en un análisis. Por ejemplo, cobre, níquel, cobalto, plata y cadmio se separan con faci– lidad de iones como aluminio, titanio, metales alcalinos y los fosfa– tos. Los elementos precipitados se disuelven en el mercurio; tiene lugar poco desprendimiento de hidrógeno aun cuando se aplican potenciales elevados debido a los efectos del elevado exceso de vol– taje. Una celda coulombimétrica, es también útil para la determi– nación de iones metálicos y ciertos tipos de compuestos orgánicos. Potenciostatos Un potenciostato es un dispositivo electrónico que mantiene el potencial de un electrodo de trabajo en un valor constante respecto al electrodo de referencia. Dos de estos dispositivos se muestran en la figura 3.14. En la figura 24.5c hay un esquema de un apa- Electrodo auxiliar p ' Electrodo Electrodo de trabajo -+--- R 5 -----+4----- Ru ~ b) -12 Electrodo ¡de referencia + Amplificador seguidor Ánodo electrodo auxiliar Cátodo de trabajo e) Agitador magnético • Registrador e integrador FIGURA 24.5 Esquema de un sistema para coulombimetría a potencial controlado. a) Circuito equivalente. b) Resistencias dentro de La celda. e) Circuito en La práctica. La corriente de La celda I , pasa al módulo integrador-sistema de Lectura, el cual ofrece una cifra proporcional a La cantidad total de carga que pasa por La celda.