Calomel elektrodeoperasjon, egenskaper, bruk

Han Calomel elektrode O Calomelanes er en sekundær elektrode som gjør det mulig₂Cl₂, tidligere kjent som Calomel. Både reagenser, HG og HG₂Cl₂, De vinner eller mister elektroner avhengig av mediet som elektroden er nedsenket.

Normalt forkortet som EC erstatter denne elektroden i mange målinger til standard hydrogenelektrode (hun), siden det er lettere å bygge, og mindre risikabelt å manipulere (til tross for at han har kvikksølv). Inni inneholder den en KCL -løsning som et elektrolytisk medium for elektronstrømning.

Calomel elektrode i full måling. Kilde: Chandrajit Karmakar, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Calomelelektrode kan ha forskjellige varianter avhengig av størrelse, eller viktigere, av KCL -konsentrasjonen. Når KCL -løsningen er mettet, snakker vi om en elektro fra Saturado Calomel (ESC). ESC er lettere å forberede enn EF, men mer følsom for temperaturendringer.

Bruken av denne elektroden har tillatt å bestemme halvlivspotensialene for utallige redoksreaksjoner. Det er også en tilbakevendende enhet i potensiometriske bestemmelser, som søker å kjenne mengden analyt avhengig av cellen og målte potensial.

[TOC]

Fungerer

Slik at Calomels elektrode fungerer, Hg-HG-paret₂Cl₂ Du må reagere, enten du vinner eller mister elektroner.

Katodisk

Når reduksjonen eller forsterkningen av elektroner oppstår inne i calomelelektroden, har vi følgende reaksjoner:

Hg₂Cl₂ → Hg₂²⁺  +  2cl^-  (Ionisering)

Hg₂²⁺  +  2e^-  → 2HG (reduksjon)

Hg₂Cl₂  +  2e^-  → 2Hg +2Cl^-   (Netto reaksjon)

Kan tjene deg: eksoterm reaksjon

Derfor HG₂Cl₂ Vinn elektroner som reduserer til metallisk kvikksølv.

Potensialet E av elektroden når reduksjonen oppstår er gitt av ligningen:

E = eº - 0.0591 log [CL^-]

Der det observeres at det utelukkende avhenger av konsentrasjonen av CL -ionene^-, Å være standard reduksjonspotensial for denne målte elektroden foran standard hydrogenelektrode.

Anodisk

Innenfor elektroden kan en oksidasjonsprosess også skje:

2HG → Hg₂²⁺  +  2e^-   (Oksidasjon)

Hg₂²⁺  +  2cl^-  → Hg₂Cl₂    (Nedbør)

2hg +2cl^-   → Hg₂Cl₂   +  2e^-   (Netto reaksjon)

Det vil si at kvikksølv oksiderer for å generere mer HG₂Cl₂.

Potensialet E i dette tilfellet er gitt av:

E = eº + 0.0591 log [CL^-]

Og igjen, og det kommer an på [CL^-].

Generell reaksjon

Den generelle reaksjonen for Calomels elektrode er:

Hg₂Cl₂(S) + 2e^- ⇌ 2Hg (L) + 2Cl^-

Følelsen av balanse vil avhenge av mediet der elektroden er i kontakt. CL^- Bestem løseligheten til HG₂Cl₂, som igjen har innvirkning på dannelsen eller oksidasjon av HG.

Og potensialet som er bestemt for en spesifisert konsentrasjon av CL -ioner^- Det vil være lik:

OG_Calomel = E_Nett - OG_okse

Å være e_Calomel Potensialet som rapporteres som en referanse i visse potensielle tabeller.

Kjennetegn på calomelelektroden

Representasjon av semi

Calomel Electrode Semi -eed kan representeres som følger:

Pt | Hg | Hg₂Cl₂| Cl^- (XM)

Der bare konsentrasjonen av CL -ioner er viktig^-, uttrykt i molaritet eller normalitet. Den potensielle E av elektroden vil variere hvis den er fylt med løsninger av forskjellige KCL -konsentrasjoner.

For eksempel en EC med KCl 0.1 m har en og lik 0.3356 V ved 25 ° C; Mens ESC, med mettet KCl, har en og lik 0.2444 V ved samme temperatur.

Kan tjene deg: isopentano: struktur, egenskaper, bruk, skaffelse

Derfor er KCL -konsentrasjonen den viktigste egenskapen til kalomelelektroder, da den vil indikere hva du skal bruke når beregningene av potensiometriske målinger utføres.

Kommersielt oppnås tre typer calomelelektroder: mettet (esc), det nittende (0.1 n eller 0.1 m kcl) og normalen (1 n eller 1 m kcl). En elektrode av Calomel 1 M KCl ville bli representert som:

Pt | Hg | Hg₂Cl₂| Cl^- (1 m)

Fester

Calomel elektrodedeler. Kilde: Bachi-Bouzou, CC0, via Wikimedia Commons

I det øvre bildet viser vi hoveddelene av en vanlig kalomelelektrode. Den er laget av glass, og består av to containere: en ekstern en, som settes i elektrokjemisk kontakt med mediet til målingene og inneholder KCL -løsningen; Og en indre, der Hg-Hg-blandingen hviler₂Cl₂.

Internt inneholder calomelelektroden flytende kvikksølv, som en Hg -pasta blir festet₂Cl₂ fuktet med kvikksølv. Dette er den mest aktive fasen av elektroden. Det porøse glasset brukes til å tillate bare inntreden eller utkjøring av CL -ionene^-, Men ikke HGs krystaller₂Cl₂ eller kvikksølvdråper.

En platinakabel, der elektronene strømmer, er nedsenket i kvikksølv, og er ansvarlig for å koble elektroden med voltmeteret og den eksterne kretsen det gjelder.

Gjennom fyllingshullet helles KCL -løsningen, som inneholder avvikling av salt oppløst. I mellomtiden, i bunnen av elektroden, har vi en veldig liten åpning i et porøst glass, som kommer i direkte kontakt med målingsmediet. Hensikten med det porøse glasset er å tillate kontakt uten uønskede utvekslinger av stoffer som forurenser elektroden eller prøven.

Det kan tjene deg: Cyclohexen: Struktur, egenskaper, syntese og bruk

Fordeler

Calomel -elektroden presenterer følgende fordeler med hensyn til standard hydrogenelektrode:

-Lett å bygge og manipulere

-Cellepotensialet forblir konstant selv om vannet fordamper

-Du trenger ikke en saltbro

ESC er den enkleste å bygge fra calomelelektroder, da KCl er nok til å løse seg opp til krystallene deres er dannet. Da vil løsningen være mettet og klar til å kaste inne i elektroden.

Ulemper

Calomels elektrode presenterer imidlertid følgende ulemper:

-Ved å inneholde flytende kvikksølv, kan det utøve en negativ innvirkning på miljøet

-Det kan ikke brukes til kvantitative analyser i prøver med en temperatur større enn 60 ºC, siden HG₂Cl₂ begynner å bryte sammen, noe som får elektrodeavlesninger til å mislykkes

ESC har også den ulempen at den er veldig følsom for temperaturendringer.

Silver Silver Electrode har erstattet Calomel i mange av potensiometriske bestemmelser.

applikasjoner

Calomels elektrode er en av de mange elektrodene som brukes daglig i potensiometriske bestemmelser, slik.

Calomel -elektroden brukes også i pH -målinger og syklisk voltmetri.

Referanser

1. Dag, r., & Underwood, a. (1986). Kvantitativ analytisk kjemi (Femte utg.). Pearson Prentice Hall.
2. Wikipedia. (2020). Mettet kalomellelektrode. Hentet fra: i.Wikipedia.org
3. Generalic, eni. (20. oktober 2018). Elektrode calomel. Croatian-England Chemistry Dictionary & Glossary. KTF-Split. 30. oktober. 2020. Gjenopprettet fra: Ordliste.Periodni.com
4. Skoog d.TIL., Vest d.M. (1986). Instrumental analyse. (Second Ed.). Inter -amerikansk., Mexico.
5. Hills, g., Ives, d. T. (1950). Calomel -elektroden. Natur 165, 530 doi.org/10.1038/165530A0
6. JMGAV. (9. desember 2012). Potentiometri (II): Elektroder. Hentet fra: Triplenlace.com