전기화학 실험용 기준 전극
기준 전극은 일정한 전위를 제공해야 합니다. 전극을 통해 흐르는 전류는 전극 환경의 구성을 변화시키는 전기화학 반응을 일으켜 전위를 변화시킵니다. 따라서 기준 전극을 통해 흐르는 전류는 가능한 한 적어야 합니다.
일정한 전위를 설정하고 유지하기 위해 두 번째 유형의 전극이 종종 선택됩니다. 전위는 일반적으로 단일 음이온의 농도에 간접적으로 의존합니다. 첫 번째 유형의 전극은 기본적으로 전해질 속의 금속 표면일 뿐입니다.
단순화된 넌스트 방정식 (방정식 3.6 참조)에 따르면 전위는 주변 용액에 직접적으로 의존합니다. 두 번째 종류의 전극은 일반적으로 그 자체로는 거의 녹지 않는 염으로 둘러싸인 금속입니다. 그런 다음 이 전극을 해당 소금의 음이온이 포함된 용액에 담급니다.
일반적으로 음이온은 금속염이 빠르게 용해되지 않고 농도의 작은 변화가 전위에 미치는 영향이 적도록 높은 농도를 갖습니다. 일반적인 기준 전극은 은/은 염화물 전극입니다(그림 3.5 참조). 은선은 염화은 필름으로 코팅되어 있습니다. 이 와이어는 염화칼륨 용액에 담급니다.
은선의 전위는 염화칼륨 용액에 용해된 은 이온에 따라 달라집니다.
고체 물질이기 때문에 은의 농도는 1 M입니다. 용해도 곱KL (식 3.8)에서 알 수 있듯이, 은 이온의 농도는 염화이온의 농도에 따라 달라집니다.
3.7과 3.8을 합하고 모든 상수를 E0'(Ag/Ag+)로 합산하면 결과는 다음과 같습니다:
염화물 농도를 일정하게 유지하면 좋은 기준 전극이 만들어집니다. 이는 일반적으로 다공성 프릿을 사용하여 기준 전극을 둘러싼 용액에서 측정 용액을 분리하여 달성합니다.
염화물 농도가 높으면 프릿을 통한 확산 또는 증발로 인한 작은 농도 변화도 농도에 거의 영향을 미치지 않습니다. 또한 프릿은 은 이온이 측정 용액으로 확산되는 것을 방지합니다. 은/은 염화물 전극은 가장 널리 사용되는 두 가지 염화물 함유 기준 전극 중 하나입니다.
기준 전극은 시스템을 안정적으로 유지합니다. 전위의 변동은 노이즈 측정의 원인이 됩니다. 시스템이 예기치 않은 방식으로 작동하는 경우 먼저 기준 전극을 점검해야 합니다.