Coulometrie
Die Coulometrie bestimmt Stoffmengen über die bei einer Elektrodenreaktion umgesetzte elektrische Ladung und kommt dabei ohne Kalibrierung aus.
Die Potentiometrie misst ein Potential, Voltammetrie und Amperometrie messen einen Strom. Die Coulometrie fragt dagegen, wie viel Ladung insgesamt geflossen ist, während ein Stoff an einer Elektrode vollständig umgesetzt wird. Das Faraday’sche Gesetz verknüpft diese Ladung direkt mit der Stoffmenge. Weil darin nur eine Naturkonstante steckt und keine Vergleichslösung nötig ist, gilt die Coulometrie als Absolutverfahren. Da sich Ladung sehr präzise messen lässt, erfasst sie auch kleinste Mengen zuverlässig.
Den Anfang macht das Prinzip mit der potentiostatischen Variante, bei der der Analyt selbst bei festem Potential an der Elektrode reagiert. Darauf baut die coulometrische Titration auf. Hier entsteht das Reagenz elektrochemisch im Titrationsgefäß, an die Stelle der Bürette tritt also der Strom. Daraus folgt die wichtigste Anwendung im Arzneibuch, die coulometrische Karl-Fischer-Titration: Aus \(\ce{I-}\) erzeugtes \(\ce{I2}\) erfasst Spuren von Wasser in Wirk- und Hilfsstoffen. Zum Schluss wird mit dem Faraday’schen Gesetz gerechnet, von der Ladung zur Masse und zurück.
Wer die Redoxgleichungen der Maßanalyse und die Elektrodenvorgänge aus der Potentiometrie sicher beherrscht, findet hier vieles wieder und sieht beides in neuer Kombination.
Die Coulometrie bestimmt eine Stoffmenge über die elektrische Ladung, die …
Prinzip der Coulometrie und potentiostatische CoulometrieWie man bei konstantem Strom ein Titrationsmittel elektrochemisch erzeugt, den …
Coulometrische Titration mit elektrochemisch erzeugten ReagenzienWie die coulometrische Karl-Fischer-Titration Iod elektrochemisch erzeugt und aus Strom …
Coulometrische Karl-Fischer-Titration zur WasserbestimmungWie man mit dem Faraday’schen Gesetz aus Strom und Zeit …
Rechnen mit dem Faraday'schen Gesetz