Abstract
The electrochemical reduction of iodine in non-aqueous media have been studied by polarography, chronopotentiometry, cyclic voltammetry and controlled potential coulometry at dropping mercury electrode and platinum, gold and amalgamated platium electrodes. In amphiprotic solvents such as methanol, ethanol, isopropanol and pyridine, iodine were reduced to iodide ions via one step reduction involving 1 electron and in aprotic solvents such as acetonitrile, dimethylformamide and dimethylsulfoxide via two step reduction involving all 3 electrons. The reductions of iodine give well defined polarograms at dropping mercury electrode and irreversible chronopotentiograms at platinum electrode, but less defined irreversible chronopotentiograms at gold and amalgamated platinum electrodes, those are all diffusion controlled. The diffusion coefficients of iodine in various solvents were estimated from the chronopotentiometric data and Sand equation.
요오드의 전기화학적 환원과정을 여러가지 특성을 가진 물아닌 용매 속에서 polarography, chronopotentiometry, cyclic voltammetry, controlled potential coulometry 등의 전기분석적 방법을 이용하여 적하수은전극, 백금, 금 및 백금아말감전극등을 사용하여 상세히 조사하였다. 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 및 피리딘과 같은 양쪽성 용매 속에서는 $I_2{\longrightarrow}I^-$의 I단계 환원과정을 거치며 아세톤, 디메틸포름아미드, 메틸에틸케톤, 디메틸술폭시드, 아세토니릴과 같은 반양성자 용매속에서는 $I_2{\longrightarrow}I_3^-{\longrightarrow}I^-$의 2단계 환원과정을 거쳤다. 적하수은전극, 고인 수은전극, 백금, 금 그리고 백금아말감전극등 전극조건을 다르게 하였을 때에도 $^'I_2$의 환원과정은 같았으며 사용한 모든 전극에서 확산지배적이었다. 반양성자용매에 물을 첨가하여 그 영향을 걸토한 결과 물의 첨가량이 약 $50v/v{\%}$ 이상일때 2단계의 환원과정이 1단계의 환원과정으로 줄어들었다. 또 chronopotentiometric data와 Send의 식으로부터 계산한 각 용매 속에서의 요오드의 확산계수는 $D_{I2}^{AN}=5.96{\times}10^{-6}cm^2/sec,\;D_{13-}^{AN}=9.63{\times}10^{-6}cm^2/sec,\;D_{I2}^{MeOH}=5.30{\times}10^{-6}cm^2/sec$이였다. 전기화학적 환원과정의 stoichiometry를 알아 보고저 controlled potential coulometry로 使用하였으며, 얻은 생성물은 은법적정으로 확인 및 정량하였다.