Hva er en standard hydrogenelektrode?

Dorling Kindersley / Getty Images

Standard hydrogenelektroden er standardmålingen av elektrodepotensialet for den termodynamiske skalaen av redokspotensialer. Standard hydrogenelektrode er ofte forkortet som SHE eller kan være kjent som en normal hydrogenelektrode (NHE). Teknisk sett er en SHE og NHE forskjellige. NHE måler potensialet til en platina elektrode i en 1 N syreløsning, mens SHE måler potensialet til en platinaelektrode i en ideell løsning (nåværende standard på nullpotensial ved alle temperaturer).

Standarden bestemmes av potensialet til en platinaelektrodei redoks-halvreaksjonen
2 H⁺(aq) + 2 e^-→ H_to(g) ved 25 °C.

Konstruksjon

En standard hydrogen elektroden har fem komponenter:

1. Platinisert platinaelektrode
2. Sur løsning som har et hydrogenion (H⁺) aktivitet på 1 mol/dm³
3. Hydrogengassbobler
4. Hydroseal for å forhindre forstyrrelser fra oksygen
5. Reservoar for å feste andre halvelement av galvanisk celle . Enten en saltbro eller et smalt rør for å hindre blanding kan brukes.

De redoksreaksjon finner sted ved den platiniserte platinaelektroden. Når elektroden dyppes i den sure løsningen, bobler hydrogengass gjennom den. Konsentrasjonen av den reduserte og oksiderte formen opprettholdes, slik at trykket på hydrogengass er 1 bar eller 100 kPa. Hydrogenioneaktiviteten tilsvarer den formelle konsentrasjonen multiplisert med aktivitetskoeffisienten.

Hvorfor bruke platina?

Platina brukes til SHE fordi det er det korrosjon -resistent, katalyserer protonreduksjonsreaksjonen, har en høy egenutvekslingsstrømtetthet og gir reproduserbare resultater. Platinaelektroden er platinisert eller belagt med platinasvart fordi dette øker elektrodeoverflaten og øker reaksjonskinetikken fordi den adsorberer hydrogenbrønn.

Kilder

• Ives, D.J.G.; Janz, G. J. (1961). Referanseelektroder: teori og praksis . Akademisk presse.
• Ramette, R.W. (oktober 1987). 'Umoderne terminologi: Den normale hydrogenelektroden'. Journal of Chemical Education . 64 (10): 885.
• Sawyer, D.T.; Sobkowiak, A.; Roberts, J.L., Jr. (1995). Elektrokjemi for kjemikere (2. utgave). John Wiley og sønner.