Мои Конспекты
Главная | Обратная связь

...

Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Как работает электрод сравнения.





Помощь в ✍️ написании работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Рассмотрим более подробно работу электрода сравнения. Наиболее распространен у нас в стране так называемый насыщенный хлорсеребряный электрод. Конструктивно такой электрод сравнения выполняют в виде стеклянной трубки, в один конец которой впаян фильтрующий элемент, сделанный из пористой керамики, пористого стекла, волокнистого минерала асбеста или других волокон (рис.2). Этот фильтрующий элемент называют электрохимическим мостом или электрохимическим ключом. Он нужен для того, чтобы обеспечить электрический контакт внутреннего раствора с внешним раствором, а вытекание внутреннего раствора было очень медленным. С другого конца в трубку погружают серебряную проволоку, покрытую плотным слоем хлорида серебра. Трубку заливают насыщенным (примерно 6,5 М) раствором хлорида калия, так что хлорид калия полностью, без пузырей заполняет трубку и пропитывает фильтрующий элемент, а проволока глубоко погружена в раствор хлорида калия. Пузыри в электроде, а особенно в фильтрующем элементе препятствуют работе электрода сравнения, нарушают контакт между проволокой и стеклянной мембраной, который осуществляется через раствор хлорида калия. Поэтому «неработающий» электрод сравнения иногда достаточно встряхнуть (для удаления внутренних пузырей), чтобы он заработал. Таким образом, электрохимическая цепь, представляющая собою электрод сравнения, погруженный в тестируемый раствор, может быть изображена следующим образом:

 

Ag│AgCl │КCl (насыщенный)│электрохимический мост│внешний раствор (11)

 

Обозначим разность потенциалов между Ag и AgCl DU1, между AgCl и КCl (насыщенный) DU4, между КCl (насыщенный) и внешним раствором DU5. Как следует из рассуждений, аналогичных тем, которые были приведены выше, DU1 является константой, причем той же самой, что и в рН-электроде, и DU4 также является константой, хотя DU4 и отличается немного по величине от DU2., которая устанавливается между хлоридом серебра внутри рН-электрода. Это происходит потому, что в рН-электроде хлорид серебра находится в контакте с соляной кислотой, а в электроде сравнения – с насыщенным раствором хлорида калия. Однако в обоих случаях равновесие определяется обменом хлоридом между кристаллом и раствором. Хлорид перераспределяется до тех пор, пока электрический потенциал не уравновесит различия в энергиях химической природы. Далее разность потенциалов не меняется: DU4 = const.

Остается разность потенциалов между КCl (насыщенным) и внешним раствором DU5. Существует теоретическая формула Альберта-Сержанта для разности потенциалов, которая возникает на участке, где происходит диффузия концентрированной соли в разбавленный раствор (а именно такой у нас случай):

 

DU5 = (RT/F) ln (Λ+-) (12)

 

Здесь Λ+ и Λ- - эквивалентные электропроводности катиона соли (в нашем случае калия) и аниона (в нашем случае хлорида). Особенность калия и хлорида в том, что для такой пары Λ+ = Λ- , выражение под логарифмом обращается в единицу. А величина логарифма – нуль, так как логарифм единицы равен нулю. Следовательно, DU5 =0.

Таким образом, суммарный потенциал электрода сравнения относительно раствора рассчитывается как:

 

U сравн = DU1 +DU4 = const (13)

Такое постоянство потенциала выходного контакта электрода сравнения относительно точки в растворе, куда погружен электрохимический ключ, и обосновывает применение электрода сравнения в качестве точки отсчета потенциала.

 

Вопросы для самоконтроля

1. Почему в качестве контактного металла и в рН-электроде, и в электроде сравнения используется серебряная проволока?

2.В каком месте возникает разность потенциалов, которая приводит к линейной зависимости потенциала рН-электрода от величины рН исследуемого раствора?

3.Почему электрод сравнения заполняют насыщенным раствором хлорида калия, а рН-электрод – соляной кислотой, да еще и не очень концентрированной ?

 

Доверь свою работу ✍️ кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой



Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.