Elektroda wodorowa

Elektroda wodorowa:
1 – elektroda platynowa
2 – bełkotka uwalniająca pęcherzyki wodoru
3 – roztwór kwasu
4 – płuczka blokująca dostęp tlenu
5 – zbiornik z zapasem elektrolitu

Elektroda wodorowa (SHE, z ang. standard hydrogen electrode) – 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, a jony wodorowe w roztworze mają aktywność jednostkową, uzyskiwany jest potencjał standardowy E0, który przyjęto umownie jako zerowy (we wszystkich temperaturach)[1][2].

Elektroda wodorowa jest punktem odniesienia potencjału w elektrochemii. 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)[1].

Powtarzalność i interferencje

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

Przypisy

  1. ↑ a b Standard hydrogen electrode, [w:] A.D. McNaught, A. Wilkinson, Compendium of Chemical Terminology (Gold Book), S.J. Chalk (akt.), International Union of Pure and Applied Chemistry, wyd. 2, Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1997, DOI: 10.1351/goldbook.S05917, ISBN 0-9678550-9-8 (ang.).
  2. ↑ elektroda wodorowa, [w:] Encyklopedia PWN [online] [dostęp 2012-10-10].
  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.

Media użyte na tej stronie

Standard hydrogen electrode 2009-02-06.svg
Autor: , Licencja: CC-BY-SA-3.0
Standard hydrogen electrode scheme:
  1. platinized platinum electrode
  2. hydrogen gas
  3. acid solution with an activity of H+=1 mol/l
  4. hydroseal for prevention of oxygen inteference
  5. reservoir via which the second half-element of the galvanic cell should be attached