Elektroda wodorowa

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Elektroda wodorowa:
1 – elektroda platynowa
2 – pęcherzyki wodoru
3 – roztwór kwasu
4 – płuczka blokująca dostęp tlenu
5 – zbiornik z zapasem elektrolitu

Elektroda wodorowa – w elektrochemii, gazowa elektroda redoks (półogniwo wodorowe), wykonana z platyny pokrytej czernią platynową i – po umieszczeniu w kwaśnym elektrolicie – omywana gazowym wodorem. Gdy ciśnienie cząstkowe wodoru wynosi 101,325 kPa w temperaturze 273,15 K, a jony wodorowe w roztworze mają aktywność jednostkową, uzyskiwany jest potencjał standardowy, który w przypadku elektrody Pt|H2,H+ przyjęto uznawać za zerowy[1].

Międzynarodowa konwencja stanowi, że elektroda wodorowa jest punktem odniesienia potencjału w elektrochemii. Przyjęto jej potencjał standardowy za zero E^0 = 0 (we wszystkich temperaturach)[2]. Potencjały innych elektrod odnoszą się do potencjału tej elektrody (w tej samej temperaturze). Odniesienie potencjału metalu do elektrody wodorowej jako standardu wynika między innymi ze sposobu reakcji metali z kwasami.

Wyróżnia się standardową elektrodę wodorową (SEW) pracującą w warunkach standardowych i normalną elektrodę wodorową (NEW) pracującą w warunkach normalnych. Czasem również wyróżnia się odwracalną elektrodę wodorową (gdy pH ≠ 0 lub ciśnienie gazowego wodoru ≠ 100 kPa).

Potencjał absolutny standardowej elektrody wodorowej oszacowany jest na 4,44 ± 0,02 V (w 25°C)[2].

Powtarzalność i interferencje[edytuj | edytuj kod]

Elektroda wodorowa cechuje się znakomitą powtarzalnością (bias mniejszy niż 10 μV przy porównaniu potencjału dwóch dobrze wykonanych elektrod wodorowych[3]).

Ze względu na adsorpcję ważne jest chronienie powierzchni elektrody i elektrolitu przed substancjami organicznymi i tlenem atmosferycznym. Nieorganicznych jonów, które mogą się redukować, również należy unikać (np. Fe3+, CrO42-).

Kationy redukujące się i osadzające się na elektrodzie również mogą być źródłem błędów w działaniu elektrody: srebro, rtęć, miedź, ołów, kadm i tal.

Substancje, które mogą zdezaktywować („zatruć”) punkty katalityczne na powierzchni elektrody wodorowej, to arsen, siarczki i inne związki siarki, substancje koloidalne, alkaloidy i materiały spotykane w organizmach żywych[4].

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. Elektroda wodorowa (pol.). W: Encyklopedia PWN [on-line]. pwn.pl. [dostęp 2012-10-10].
  2. 2,0 2,1 Standard hydrogen electrode (ang.) [w:] A.D. McNaught, A. Wilkinson: IUPAC. Compendium of Chemical Terminology („Gold Book”). Wyd. 2. Oksford: Blackwell Scientific Publications, 1997. Wersja internetowa: M. Nic, J. Jirat, B. Kosata: Standard hydrogen electrode (ang.), aktualizowana przez A. Jenkins. doi:10.1351/goldbook.S05917
  3. D.T. Sawyer, A. Sobkowiak, J.L. Roberts, Jr., Electrochemistry for Chemists, 2nd edition, John Wiley and Sons, Inc., 1995.
  4. D.J.G. Ives, G.J. Janz, Reference Electrodes. Theory and Practice, Academic Press, 1961.