Vad är en standardväteelektrod?

Standardväteelektroden är standardmätningen av elektrodpotential för den termodynamiska skalan av redoxpotentialer. Standardväteelektroden är ofta förkortad som SHE eller kan kallas en normal väteelektrod (NHE). Tekniskt sett är en SHE och NHE olika. NHE mäter potentialen för en platinaelektrod i en 1 N syra-lösning, medan SHE mäter potentialen för en platinaelektrod i en idealisk lösning (nuvarande standard för nollpotential vid alla temperaturer).

Standarden bestäms av potentialen hos en platinaelektrod i redoxhalvreaktionen
2 H⁺(aq) + 2 e^- → H₂(g) vid 25 ° C.

Konstruktion

En standardväteelektrod har fem komponenter:

Platiniserad platinaelektrod
Syralösning som har en vätejon (H⁺aktivitet av 1 mol / dm³
Vätgasbubblor
Hydroseal för att förhindra störningar från syre
Reservoar för att fästa det andra halva elementet i den galvaniska cellen. Antingen kan en saltbro eller ett smalt rör användas för att förhindra blandning.

Redoxreaktionen äger rum vid den platinerade platinaelektroden. När elektroden doppas i den sura lösningen bubblar vätgas genom den. Koncentrationen av den reducerade och oxiderade formen bibehålls, så vätgasens tryck är 1 bar eller 100 kPa. Vätjonjonaktiviteten är lika med den formella koncentrationen multiplicerad med aktivitetskoefficienten.

Varför använda platina?

Platina används för SHE eftersom den är korrosionsbeständig, katalyserar protonreduktionsreaktionen, har en hög inneboende utbytesströmtäthet och ger reproducerbara resultat. Platinaelektroden är platiniserad eller belagd med platina svart eftersom detta ökar elektrodytan och ökar reaktionskinetiken eftersom den adsorberar väte bra.

källor

Ives, D. J. G .; Janz, G. J. (1961). Referenselektroder: teori och praktik. Academic Press.
Ramette, R. W. (oktober 1987). "Föråldrad terminologi: Den normala väteelektroden". Journal of Chemical Education. 64 (10): 885.
Sawyer, D. T .; Sobkowiak, A .; Roberts, J. L., Jr. (1995). Elektrokemi för kemister (2: a upplagan). John Wiley och söner.

Vetenskap