參比電極是指在電化學(xué)測(cè)量經(jīng)常使用的條件下,它的電位實(shí)際上保持不變,用于觀察、測(cè)量或控制測(cè)量電極電位的這一類電極。它與待測(cè)電極組成電池,通過測(cè)定電動(dòng)勢(shì)測(cè)得待測(cè)電極的電位,它的電位穩(wěn)定與否對(duì)測(cè)定結(jié)果影響很大。
對(duì)參比電極的要求是電極電位穩(wěn)定,重現(xiàn)性好,并且容易制備和使用。氫電極符合這一要求,是重要的參比電極,它作為其他各種電極電位的原始相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)。由于氫電極是一種氣體電極,使用不便。在電分析化學(xué)測(cè)量中,經(jīng)常使用的參比電極主要是甘汞電極和銀-氯化銀電極。
飽和甘汞電極的制備方法:取一支電極管洗凈并烘干,在底部盛裝約1mL的汞(化學(xué)純)。再取一支玻璃管,底部焊接一鉑絲,鉑絲接金屬導(dǎo)線由管內(nèi)引出。將玻璃管插入電極管內(nèi),鉑絲端全部浸入汞中。另外在小研缽中加入少量的甘汞和純凈的汞研磨混勻,加入飽和KCl溶液調(diào)成灰色糊狀物。再把這糊狀物平鋪一層在電極管內(nèi)汞面上(數(shù)毫米厚),然后向電極管內(nèi)注入飽和KCl溶液靜置一晝夜以上即可使用。在制備時(shí)要特別注意勿使甘汞的糊狀物與汞相混,以免甘汞沾污鉑絲,否則電位將不穩(wěn)定。
商品甘汞電極一般可分為飽和甘汞電極(SCE),3.5、1、0.1mol/LKCl溶液甘汞電極。它們的電極電位見表2.4-12,其中以飽和甘汞電極常用。當(dāng)溫度大于80℃時(shí),甘汞電極電位就變得不穩(wěn)定。
銀-氯化銀電極的常用制備方法為電鍍法:清洗銀絲表面油污(用丙酮,如果銀絲上存有氯化銀,則用氨水、蒸餾水仔細(xì)沖洗),然后以銀絲為陽極,用鉑絲做陰極,在1mol/L鹽酸溶液中電鍍30min,電流密度為2mA/cm2,得AgCl鍍層,用蒸餾水沖洗。制得的電極呈紫褐色,此電極可不帶液體接界而直接使用。
若選用鉑絲做基體,則先要在鉑絲上鍍銀。鉑絲鍍銀方法:配制鍍銀溶液(AgNO3 3g,KI60g,濃氨水7mL,加水配成100mL溶液),以待鍍鉑絲為陰極,另用一根鉑絲作為陽極,電壓4V,串聯(lián)一個(gè)約2000Ω的可變電阻,用10 mA/cm2電流密度鍍0.5h即可。鍍好銀的電極洗凈,然后按上面同樣方法再電鍍一層氯化銀。
在使用KCl為鹽橋電解質(zhì)情況下,按其濃度可分為3.5、1、0.1molL的銀氯化銀電極。銀-氯化銀電極電位較穩(wěn)定,可穩(wěn)定在士0:1mV以內(nèi)達(dá)幾個(gè)星期,工作壽命可達(dá)幾個(gè)月。它適用于高溫溶液,高可達(dá)275℃。
另外,也有使用銀-溴化銀電極AgIAgBr(s)、Br-及銀-碘化銀電極AgIAgI(s),I-。
表2.4-12 參比電極電位(vs.SHE)與溫度的關(guān)系表,如有需要,可聯(lián)系小編獲得。
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