Hopeakloridielektrodi (SCE) on potentiaalisen stabiiliuden ja suunnittelun yksinkertaisuuden vuoksi yksi yleisimmin käytetyistä vertailuelektrodeista laboratoriokäytännössä.
Se on hopealevy tai lanka, joka on päällystetty kerroksella niukkaliukoista hopeakloridia ja joka on kosketuksessa kloridi-ioneja sisältävän liuoksen kanssa (useimmiten kaliumkloridiliuos).
Kaavamaisesti kirjoitettuna: Ag(s), AgCl(s) | KCl (aq.) ┊ testiliuos.
Tämä on toisen tyyppinen elektrodi, jonka potentiaali määräytyy kloridianionin pitoisuuden perusteella tasapainossa:
Ag + Cl − ↔ AgCl + e
Standardielektrodin potentiaali määritetään aina järjestelmän liukoisten komponenttien tehokkaalla pitoisuudella 1 mol/kg liuotinta, mikä hopeakloridielektrodille vastaa 1-molaarista kaliumkloridiliuosta ja on 25°:n lämpötilassa yhtä suuri. to Eo HSE = 0,22234 V (suhteessa standardivetyelektrodiin ). [1] .
Lämpötila-alueella 0-95 °C hopeakloridielektrodin standardipotentiaalia kuvaa yhtälö:
Eo HSE \u003d 0,23655 - 4,8564 × 10 -4 t - 3,4205 × 10 -6 t 2 + 5,869 × 10 -9 t 3
Potentiaaliarvojen toistettavuus ± 0,2 mV; matalissa lämpötiloissa (15 °C) voidaan saavuttaa ± 0,05 mV:n toistettavuus.
Hopeakloridielektrodin standardipotentiaalien arvot eri lämpötiloissa:
| t , °С | E °, V | t , °С | E °, V | t , °С | E °, V |
| 0
5 kymmenen viisitoista kaksikymmentä 25 kolmekymmentä 35 |
0,23655
0,23413 0,23142 0,22857 0,22557 0,22234 0,21904 0,21565 |
40
45 viisikymmentä 55 60 70 80 90 |
0,21208
0,20835 0,20449 0,20056 0,19649 0,18782 0,17873 0,16952 |
95
125 150 175 200 225 250 275 |
0,16511
0,1330 0,1032 0,0708 0,0348 -0,0051 -0,054 -0,090 |
Laboratoriokäytännössä käytetään yleensä tyydyttynyttä hopeakloridielektrodia, jonka tilavuus on täytetty kyllästetyllä KCl-liuoksella, jonka konsentraatio, vaikka se eroaakin tavallisesta yhden molaarisen pitoisuuden, on varsin stabiili tietyssä lämpötilassa ja voi olla visuaalisesti kontrolloitu (liukenemattoman suolan kiteiden läsnäololla, mikä vahvistaa liuoksen kylläisyyden). Tyydyttyneen hopeakloridielektrodin potentiaali on pääsääntöisesti alueella 0,197-0,202 V huoneenlämpötilassa, ja vertailuelektrodien valmistajat ilmoittavat sen tuotedokumentaatiossa. Esimerkiksi.
Hopeakloridielektrodit voidaan joissakin tapauksissa täyttää kloridiliuoksilla, joilla on muita pitoisuuksia. Voit esimerkiksi käyttää vähemmän väkeviä kloridiliuoksia, jotka ovat lähellä tämän ionin pitoisuutta tutkittavassa väliaineessa (vähentääksesi väkevän liuoksen tunkeutumisen todennäköisyyttä elektrodista). On myös mahdollista täyttää elektrodi HCl-liuoksella KCl:n sijaan - missä on kriittistä K + -ionin pääsy työympäristöön. Näissä tapauksissa on varmistettava, että tämän pitoisuuden tarkka arvo säilyy. elektrodin toiminnan aikana, ja sen potentiaali lasketaan Nernstin yhtälön mukaisesti ottaen huomioon valitun liuoskloridin aktiivisuus (a) :
E HSE = Eo HSE - 0,059 lg a Cl - (t = 25 °C)
Tai tällaisen "epästandardin" elektrodin potentiaalia voidaan aina (ja pitäisi) ohjata yhdistämällä se minkä tahansa standardin vertailuelektrodin kanssa, jonka potentiaali on luotettavasti tunnettu.