Kas ir standarta ūdeņraža elektrods?

Dorlinga Kinderslija / Getty Images

Standarta ūdeņraža elektrods ir elektroda potenciāla standarta mērījums redokspotenciālu termodinamiskajai skalai. Standarta ūdeņraža elektrods bieži tiek saīsināts kā SHE vai to var saukt par parasto ūdeņraža elektrodu (NHE). Tehniski SHE un NHE atšķiras. NHE mēra potenciālu a platīns elektrodu 1 N skābes šķīdumā, savukārt SHE mēra platīna elektroda potenciālu ideālā šķīdumā (pašreizējais nulles potenciāla standarts visās temperatūrās).

Standartu nosaka platīna potenciālselektroduredox pusreakcijā
2 H⁺(aq) + 2 e^-→ H_divig) 25 °C temperatūrā.

Būvniecība

Standarts ūdeņradis elektrodam ir piecas sastāvdaļas:

1. Platinizēts platīna elektrods
2. Skābes šķīdums ar ūdeņraža jonu (H⁺) aktivitāte 1 mol/dm³
3. Ūdeņraža gāzes burbuļi
4. Hidrosealizācija, lai novērstu skābekļa traucējumus
5. Rezervuārs, lai piestiprinātu otrais puselements no galvaniskais elements . Var izmantot vai nu sāls tiltiņu, vai šauru cauruli, lai novērstu sajaukšanos.

The redoksreakcija notiek pie platinizēta platīna elektroda. Kad elektrods ir iegremdēts skābā šķīdumā, caur to burbuļo ūdeņraža gāze. Reducētās un oksidētās formas koncentrācija tiek uzturēta, tāpēc ūdeņraža gāzes spiediens ir 1 bārs jeb 100 kPa. Ūdeņraža jonu aktivitāte ir vienāda ar formālo koncentrāciju, kas reizināta ar aktivitātes koeficientu.

Kāpēc izmantot platīnu?

Platīns tiek izmantots SHE, jo tas ir korozija izturīgs, katalizē protonu reducēšanas reakciju, tam ir augsts iekšējās apmaiņas strāvas blīvums, un tas dod reproducējamus rezultātus. Platīna elektrods ir platinizēts vai pārklāts ar platīna melnu, jo tas palielina elektroda virsmas laukumu un palielina reakcijas kinētiku, jo tas adsorbē ūdeņraža aka.

Avoti

• Ivess, D. J. G.; Jancs, G. J. (1961). Atsauces elektrodi: teorija un prakse . Akadēmiskā prese.
• Ramette, R. W. (1987. gada oktobris). “Novecojusi terminoloģija: parastais ūdeņraža elektrods”. Ķīmiskās izglītības žurnāls . 64 (10): 885.
• Sojers, D. T.; Sobkovičs, A.; Roberts, J. L., Jr. (1995). Elektroķīmija ķīmiķiem (2. izdevums). Džons Vīlijs un dēli.