Prevádzka elektród Calomel, charakteristiky, použitie

On Elektróda o Calomelanes je sekundárna elektróda, ktorá umožňuje určiť semi -life potenciál vďaka reakcii, ktorá sa vyskytuje medzi ortuťou a chloridom ortuti (i), Hg₂Cl₂, predtým známy ako Calomel. Oba reagencie, Hg a Hg₂Cl₂, Vyhrávajú alebo strácajú elektróny v závislosti od média, v ktorom je elektróda ponorená.

Normálne skrátená ako EC, táto elektróda nahrádza mnohými meraniami štandardnej vodíkovej elektródy (ona), pretože je ľahšie ho stavať a menej riskantné manipulovať (napriek ortuti). Vo vnútri obsahuje roztok KCl ako elektrolytické médium pre prietok elektrónov.

Elektróda Calomel v úplnom meraní. Zdroj: Chandrajit Karmakar, CC BY-SA 4.0, cez Wikimedia Commons

Elektróda Calomel môže mať rôzne varianty v závislosti od jej veľkosti alebo dôležitejšej koncentrácie KCL. Keď je roztok KCL nasýtený, hovoríme o elektro zo satuado calomel (ESC). ESC sa ľahšie pripravuje ako EC, ale citlivejšia na zmeny teploty.

Použitie tejto elektródy umožnilo určiť semi -life potenciál pre nespočetné redoxné reakcie. Je to tiež opakujúce sa zariadenie pri potenciometrických stanoveniach, ktoré sa snaží poznať množstvo analytu v závislosti od bunky a meraného potenciálu.

[TOC]

Fungujúci

Takže Calomelova elektróda funguje, pár HG-HG₂Cl₂ Musíte reagovať, či už víťazstvo alebo stratu elektrónov.

Katódový

Keď sa vo vnútri elektródy Calomel vyskytne redukcia alebo zisk elektrónov, máme nasledujúce reakcie:

Hg₂Cl₂ → Hg₂²⁺  +  2cl^-  (Ionizácia)

Hg₂²⁺  +  2e^-  → 2hg (redukcia)

Hg₂Cl₂  +  2e^-  → 2hg +2cl^-   (Čistá reakcia)

Môže vám slúžiť: exotermická reakcia

Preto HG₂Cl₂ Vyhrajte elektróny, ktoré sa znižujú na kovovú ortuť.

Potenciál E elektródy, keď dôjde k zníženiu, je daný rovnicou:

E = eº - 0.0591 log [CL^-]

Kde sa pozoruje, že závisí výlučne od koncentrácie iónov CL^-, ako štandardný redukčný potenciál pre túto nameranú elektródu pred štandardnou vodíkovou elektródou.

Anodický

V rámci elektródy sa môže vyskytnúť aj oxidačný proces:

2HG → Hg₂²⁺  +  2e^-   (Oxidácia)

Hg₂²⁺  +  2cl^-  → Hg₂Cl₂    (Zrážky)

2hg +2cl^-   → Hg₂Cl₂   +  2e^-   (Čistá reakcia)

To znamená, že ortuť oxiduje, aby vytvorila viac HG₂Cl₂.

Potenciál E v tomto prípade je uvedený:

E = Eº + 0.0591 log [CL^-]

A znova a záleží na [Cl^-].

Všeobecná reakcia

Všeobecná reakcia pre Calomelovu elektródu je:

Hg₂Cl₂(s) + 2e^- ⇌ 2hg (l) + 2cl^-

Zmysel pre rovnováhu bude závisieť od média, kde je elektróda v kontakte. Cl^- Stanovte rozpustnosť HG₂Cl₂, ktorý má zase vplyv na tvorbu alebo oxidáciu HG.

A potenciál stanovený pre špecifikovanú koncentráciu CL iónov^- Bude to rovnaké:

A_kalomel = E_mriežka - A_vôl

Byť e_kalomel Potenciál, ktorý sa uvádza ako referencia v určitých potenciálnych tabuľkách.

Charakteristiky elektródy Calomel

Zastúpenie semifinále

Semi -okrajové elektródy Calomel môžu byť reprezentované takto:

PT | Hg | Hg₂Cl₂| Cl^- (Xm)

Kde je dôležitá iba koncentrácia CL iónov^-, vyjadrené v molarite alebo normalite. Potenciál E elektródy sa bude meniť, ak je naplnená roztokmi rôznych koncentrácií KCL.

Napríklad EC s KCL 0.1 m má A a rovná sa 0.3356 V pri 25 ° C; Zatiaľ čo ESC, s nasýteným KCL, má jeden a rovný 0.2444 V pri rovnakej teplote.

Môže vám slúžiť: Isopentano: Štruktúra, vlastnosti, použitie, získanie

Koncentrácia KCL je preto najdôležitejšou charakteristikou kalomelových elektród, pretože naznačuje, čo sa má použiť, keď sa vykonávajú výpočty potenciometrických meraní.

Komerčne sa dosahujú tri typy kalomelových elektród: nasýtená (ESC), devätnásty (0.1 n alebo 0.1 m kcl) a normálne (1 n alebo 1 m kcl). Elektróda kalomélu 1 M KCl by bola reprezentovaná ako:

PT | Hg | Hg₂Cl₂| Cl^- (1 m)

Večierky

Elektródové diely. Zdroj: Bachi-Bouzou, CC0, cez Wikimedia Commons

Na hornom obrázku zobrazujeme hlavné časti bežnej kalomelovej elektródy. Je vyrobený zo skla a pozostáva z dvoch kontajnerov: vonkajšieho, ktorý sa vkladá do elektrochemického kontaktu s médom meraní a obsahuje roztok KCL; A vnútorný, kde spočíva zmes HG-HG₂Cl₂.

Interne obsahuje kalomelová elektróda kvapalnú ortuť, na ktorej sa priľne pasta Hg₂Cl₂ navlhčené ortuťou. Toto je najaktívnejšia fáza elektródy. Pórovité sklo sa používa na povolenie iba vstupu alebo výstupu CL iónov^-, Ale nie kryštály HG₂Cl₂ alebo ortuť kvapky.

Platinový kábel, v ktorom tok elektrónov, je ponorený do ortuti a je zodpovedný za pripojenie elektródy s voltmeterom a dotknutým vonkajším obvodom.

Prostredníctvom plniaceho otvoru sa naleje roztok KCL, ktorý obsahuje odvrátene rozpustenú soľ. Medzitým v spodnej časti elektródy máme veľmi malý otvor v poréznom skle, ktorý prichádza do priameho kontaktu s médiom meraní. Účelom porézneho skla je povoliť kontakt bez nežiaduce výmeny látok, ktoré kontaminujú elektródu alebo vzorku.

Môže vám slúžiť: cyklohexen: štruktúra, vlastnosti, syntéza a použitia

Výhody

Elektróda Calomel predstavuje nasledujúce výhody vzhľadom na štandardnú vodíkovú elektródu:

-Ľahko sa stava a manipuluje

-Jeho bunkový potenciál zostáva konštantný, aj keď sa voda odparuje

-Nepotrebujete soľný most

ESC je najjednoduchší na stavbu z elektród Calomel, pretože KCL je dosť na rozpustenie, až kým sa nevytvoria ich kryštály. Potom bude roztok nasýtený a pripravený na prelievanie do elektródy.

Nevýhody

Calomelova elektróda však predstavuje tieto nevýhody:

-Tým, že obsahuje tekutá ortuť, môže mať negatívny vplyv na životné prostredie

-Nemôže sa použiť na kvantitatívne analýzy vo vzorkách s teplotou vyššou ako 60 ° C, pretože HG₂Cl₂ začína sa rozkladá a spôsobuje zlyhanie čítania elektród

ESC má tiež nevýhodu, že je veľmi citlivý na zmeny teploty.

Elektróda striebornej striebornej nahradila kalomel v mnohých potenciometrických stanoveniach.

Žiadosti

Calomelova elektróda je jednou z mnohých elektród, ktoré sa používajú denne pri potenciometrických stanoveniach, ktoré umožňujú získať položivotný potenciál analytov alebo druhov záujmu.

Kalomelová elektróda sa tiež používa pri meraniach pH a cyklickej voltmetrii.

Odkazy

1. Deň, r., & Underwood, a. (1986). Kvantitatívna analytická chémia (Piate ED.). Pearson Prentice Hall.
2. Wikipedia. (2020). Nasýtená elektróda. Zdroj: In.Wikipedia.orgán
3. Všeobecné, eni. (20. októbra 2018). Elektródový kalomel. Chorvátsko-anglický slovník chémie a glosár. Ktf. 30. októbra. 2020. Získané z: Slovník.Perióda.com
4. Džbán.Do., Západný D.M. (1986). Inštrumentálna analýza. (Druhé vydanie.). Medziprítomský., Mexiko.
5. Kopce, g., Ives, D. Tón. (1950). Kalomelová elektróda. Povaha 165, 530 doi.org/10.1038/165530A0
6. Jmgav. (9. decembra 2012). Potenciometria (ii): elektródy. Zdroj: Triplenlace.com