カロメル電極の構造:
カロメル電極は、電気化学で一般的に使用される参照電極の一種です。これは、水銀(I)塩化物(カロメル、Hg2Cl2)のペーストと接触している水銀電極と、塩化カリウム(KCL)の飽和溶液で構成されています。これがその構造の内訳です:
コンポーネント:
* 水銀プール: 純粋な水銀(Hg)の小さなプールが電極の底にあります。
* カロメルペースト: 水銀(I)塩化物(HG2CL2)のペーストは、水銀プールの上に層状になっています。
* KClソリューション: 塩化カリウム(KCL)の飽和溶液がカロメルペーストと接触しています。
* ソルトブリッジ: 多孔質プラグまたはフリットは、KCLソリューションを測定する外部ソリューションに接続します。これにより、混合を防ぎながら、電極と溶液の間のイオン導電率が可能になります。
* 電解質チャンバー: セットアップ全体がガラスチューブに含まれています。
* 不活性金属ワイヤー: プラチナワイヤーは、電気接触として機能するために水銀プールに浸されています。
建設手順:
1。準備: 小さなサイドアームを備えたガラスチューブが選択されています。チューブは洗浄され、徹底的にすすいです。
2。水銀プール: チューブの底に少量の純粋な水銀が注がれます。
3。カロメルペースト: 水銀(I)塩化物(HG2CL2)のペーストは、カロメルを水銀と飽和KCl溶液で粉砕することにより調製されます。このペーストは、水銀プールの上にあるチューブに追加されます。
4。 KClソリューション: 塩化カリウムの飽和溶液をチューブに加え、カロメルペーストを覆います。
5。塩橋: 多孔質のプラグまたはフリットがチューブの側面アームに挿入され、塩橋が作成されます。これにより、混合を防ぎながら、電極と外部溶液の間のイオン導電率が可能になります。
6。不活性金属ワイヤー: プラチナワイヤーは、電気接触として機能するために水銀プールに浸されています。このワイヤーは、外部回路に接続されます。
動作原則:
カロメル電極は、次の平衡に基づいて機能します。
hg2cl2(s) + 2e- <=> 2hg(l) + 2cl-(aq)
このシステムの電極電位は、KCL溶液中の塩化物イオンの濃度によって決定されます。 KCl溶液は飽和しているため、塩化物イオン濃度は一定のままであるため、安定した予測可能なポテンシャルを提供します。
カロメル電極の種類:
カロメル電極は、電解質で使用されるKClの濃度に従って分類されます。
* 飽和カロメル電極(SCE): 飽和KCL溶液を使用します。
* 通常のカロメル電極(nce): 1.0 m KCl溶液を使用します。
* 小数カロメル電極(DCE): 0.1 M KCl溶液を使用します。
利点:
* 安定性と再現性のあるポテンシャル: 飽和KCl溶液は、一定の塩化物イオン濃度を保証し、安定した予測可能なポテンシャルにつながります。
* 構築と保守が簡単: カロメル電極は、構築するのに比較的簡単であり、最小限のメンテナンスが必要です。
* さまざまなアプリケーションに適しています: それらは、特にpH、ポテンショメリト測定、およびその他の電気化学測定の測定において、電気化学で広く使用されています。
短所:
* 限られた温度範囲: KClの溶解度は温度で変化し、電極電位に影響します。
* 汚染の可能性: カロメルペーストは他の金属で汚染され、測定のエラーが発生します。
* 壊れやすいデザイン: ガラスチューブは壊れやすく、破損しやすい場合があります。
全体として、カロメル電極は、その安定性、建設の容易さ、および汎用性により、電気化学で信頼性が高く広く使用されている参照電極です。