Реверсивный водородный электрод - Reversible hydrogen electrode

А обратимый водородный электрод (RHE) это электрод сравнения, а точнее подтип стандартные водородные электроды, для электрохимический процессы. В отличие от стандартного водородного электрода, его измеренный потенциал меняется с pH, поэтому его можно использовать непосредственно в электролите.^[1]^[2]^[3]

Название относится к тому факту, что электрод находится в реальном растворе электролита и не разделен соляной мост. Таким образом, концентрация ионов водорода не равна 1, а соответствует концентрации раствора электролита; таким образом мы можем достичь стабильного потенциала с изменяющимся значением pH. Потенциал RHE коррелирует со значением pH:

{ displaystyle E_ {0} = 0,000–0,059 times mathrm {pH}}

В общем, для водородных электродов, в которых реакция:

{ displaystyle { ce {{2H3O +} + {2e ^ {-}} <=> {H2} + {2H2O}}}}

истекает, следующая зависимость равновесие потенциал $E$ , давление водорода ${ displaystyle p { ce {[H2]}}}$ и деятельность ${ displaystyle a { ce {[H3O +]}}}$ из гидроксоний ионы:

{ displaystyle E = E_ {00} + { frac {R ; T} {F}} left ( ln left (a [{ ce {H3O +}}] right) - { tfrac {1 } {2}} ln left (; p [{ ce {H2}}] right) right)}

Вот ${ displaystyle E_ {00}}$ стандартный редукционный потенциал (он по определению равен нулю), R - универсальная газовая постоянная, Т абсолютная температура а F - Постоянная Фарадея.

Скачки происходят в электролиз воды что означает, что требуемый напряжение ячейки из-за кинетического торможения выше равновесного потенциала. Напряжение увеличивается с увеличением плотности тока на электродах. Следовательно, измерение равновесных потенциалов возможно без питания.

Принцип

Обратимый водородный электрод является довольно практичным и воспроизводимым электродом «эталоном». Этот термин относится к водородному электроду, погруженному в фактически используемый раствор электролита.

Преимущество этого электрода в том, что соляной мост необходим:

отсутствие загрязнения электролита Cl⁻ или так₄²⁻
отсутствие диффузионных потенциалов на электролитном мостике (потенциал жидкого перехода ). Это важно при температуре, отличной от 25 ° C.
возможны длительные измерения (отсутствие электролитного моста означает отсутствие обслуживания моста)

Смотрите также

использованная литература

^ Цай, Ю; Андерсон, Альфред Б. (2004). «Обратимый водородный электрод: потенциал-зависимые энергии активации над платиной из квантовой теории». Журнал физической химии B. 108 (28): 9829. Дои:10.1021 / jp037126d.
^ Staehler, M .; Випперман, К., Столтен, Д. «Неустойчивости обратимого водородного электрода сравнения в топливных элементах с прямым метанолом» (PDF). 2004 Совместное международное собрание Электрохимического общества, Аннотация 1863 г..
^ Макиннес, Дункан А. и Адлер, Леон (1919). «Водородное перенапряжение». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 5 (5): 160–3. Bibcode:1919ПНАС .... 5..160М. Дои:10.1073 / pnas.5.5.160. JSTOR 84265. ЧВК 1091559. PMID 16576366.

[1] Цай, Ю; Андерсон, Альфред Б. (2004). «Обратимый водородный электрод: потенциал-зависимые энергии активации над платиной из квантовой теории». Журнал физической химии B. 108 (28): 9829. Дои:10.1021 / jp037126d.

[2] Staehler, M .; Випперман, К., Столтен, Д. «Неустойчивости обратимого водородного электрода сравнения в топливных элементах с прямым метанолом» (PDF). 2004 Совместное международное собрание Электрохимического общества, Аннотация 1863 г..

[3] Макиннес, Дункан А. и Адлер, Леон (1919). «Водородное перенапряжение». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 5 (5): 160–3. Bibcode:1919ПНАС .... 5..160М. Дои:10.1073 / pnas.5.5.160. JSTOR 84265. ЧВК 1091559. PMID 16576366.

[1]

[2]

[3]