Co to jest standardowa elektroda wodorowa?

Dorling Kindersley / Getty Images

Standardowa elektroda wodorowa jest standardowym pomiarem potencjału elektrody dla termodynamicznej skali potencjałów redoks. Standardowa elektroda wodorowa jest często określana skrótem SHE lub może być znana jako normalna elektroda wodorowa (NHE). Technicznie rzecz biorąc, SHE i NHE są różne. NHE mierzy potencjał platyna elektrody w roztworze kwasu 1 N, podczas gdy SHE mierzy potencjał elektrody platynowej w idealnym roztworze (prąd wzorca o potencjale zerowym we wszystkich temperaturach).

Wzorzec określa potencjał platynyelektrodaw reakcji połówkowej redoks
2 godz⁺(aq) + 2 e^-→ H_dwa(g) w 25°C.

Budowa

Standardowy wodór elektroda składa się z pięciu elementów:

1. Platynowana elektroda platynowa
2. Kwaśny roztwór zawierający jon wodorowy (H⁺) aktywność 1 mol/dm³
3. Pęcherzyki wodoru
4. Hydroseal, aby zapobiec zakłóceniom spowodowanym przez tlen
5. Zbiornik do mocowania drugi półelement z ogniwo galwaniczne . Można zastosować mostek solny lub wąską rurkę, aby zapobiec mieszaniu.

The reakcja redoks odbywa się na platynowanej elektrodzie platynowej. Gdy elektroda zostanie zanurzona w kwaśnym roztworze, przepuszcza się przez nią gazowy wodór. Utrzymywane jest stężenie formy zredukowanej i utlenionej, więc ciśnienie gazowego wodoru wynosi 1 bar lub 100 kPa. Aktywność jonów wodorowych równa się stężeniu formalnemu pomnożonemu przez współczynnik aktywności.

Dlaczego warto korzystać z platyny?

Platyna jest używana do SHE, ponieważ jest korozja -odporny, katalizuje reakcję redukcji protonów, ma wysoką samoistną gęstość prądu wymiany i daje powtarzalne wyniki. Elektroda platynowa jest platynowana lub pokryta czernią platynową, ponieważ zwiększa to powierzchnię elektrody i zwiększa kinetykę reakcji, ponieważ adsorbuje dobrze wodór.

Źródła

• Ives, D.J.G.; Janz, GJ (1961). Elektrody referencyjne: teoria i praktyka . Prasa akademicka.
• Ramette, RW (październik 1987). „Przestarzała terminologia: zwykła elektroda wodorowa”. Journal of Chemical Education . 64 (10): 885.
• Sawyer, DT; Sobkowiak A.; Roberts, JL, Jr. (1995). Elektrochemia dla chemików (wyd. 2). John Wiley i Synowie.