تاریخچه ی:
الکترود شاهد
تفاوت با نگارش: 1
| - | !نگاه کلی
الکترود شاهد ، الکترودی با پتانسیل معلوم می‌باشد که برای تعیین ((پتانسیل)) سایر ((الکترود|الکترودها)) مورد استفاده قرار می‌گیرد. پتانسیل الکترود استاندارد ، اساس تعیین پتانسیل سایر الکترودها می‌باشد (پتانسیل صفر). برای اینکه الکترودی به عنوان الکترود شاهد استفاده شود. باید دارای شرایطی باشد که به شرح زیر می‌باشد.
|
+ | {DYNAMICMENU()}
__واژه‌نامه__
*((واژگان شیمی تجزیه)) />*((واژگان شیمی آلی))
*((واژگان شیمی معدنی))
*((واژگان شیمی فیزیک))
*((واژگان شیمی صنعتی))
__مقالات مرتبط__
*((شیمی تجزیه))
*((شیمی تجزیه کمی))
*((مراحل تجزیه شیمیایی))
*((معرف PH))
*((معرف رنگی))
*((آشنایی با تبادلگرهای یونی))
*((الکترود شاهد))
*((الکترود شیشه‌ای))
*((مقالات جدید شیمی|شیمی))
__کتابهای مرتبط__
*((کتابهای شیمی تجزیه))
__[http://217.218.177.31/mavara/mavara-view_forum.php?forumId=47|انجمن شیمی]__
__سایتهای مرتبط__
*سایتهای داخلی
**[http://www.shimi.ir|شیمی عمومی]
**[http://www.chemistmag.com |مجله شیمی]
*سایتهای خارجی
**[http://en.wikipedia.org/wiki/Analytical_chemistry|تعریفی از شیمی تجزیه]
**[http://en.wikipedia.org/wiki/Chromatography|کروماتوگرافی]
**[http://www.shu.ac.uk/schools/sci/chem/tutorials/chrom/gaschrm.htm|کروماتوگرافی گازی]
**[http://www.islandnet.com/~yesmag/projects/paper_chroma.html|کروماتوگرافی کاغذی]
**[http://www.pharm.uky.edu/ASRG/HPLC/hplcmytry.html|راهنمای HPLC]
**[http://www.chm.davidson.edu/ChemistryApplets/spectrophotometry/AbsorbanceSpectrum.html|طیف جذبی در اسپکتروفتومتری]
**[http://www.chm.davidson.edu/ChemistryApplets/spectrophotometry/BeersLaw.html|اسپکتروفتومتری-قانون بیر]
**[http://www.chm.davidson.edu/ChemistryApplets/spectrophotometry/UnknownSolution.html|آنالیز یک ماده ناشناخته-تعیین غلظت آنالیت]
**[http://www.wwnorton.com/college/chemistry/chemconnections/Rain/pages/titr.html|منحنی تیتراسیون اسید باز]
**[http://www.carlton.srsd119.ca/chemical/equilibrium/abindicators.htm|شناساگرهای اسید باز]
body=
|~|
{DYNAMICMENU}
{img src=img/daneshnameh_up/6/6e/gccell.gif}
!دید کلی
__~~green:الکترود شاهد~~__ ، الکترودی با پتانسیل معلوم می‌باشد که برای تعیین ((پتانسیل)) سایر ((الکترود|الکترودها)) مورد استفاده قرار می‌گیرد. __پتانسیل الکترود استاندارد__ ، اساس تعیین پتانسیل سایر الکترودها می‌باشد (پتانسیل صفر). برای اینکه الکترودی به‌عنوان الکترود شاهد استفاده شود، باید دارای شرایطی باشد که به شرح زیر می‌باشد:
|
| | *دارا بودن پتانسیل ثابت و تکرار شدنی. | | *دارا بودن پتانسیل ثابت و تکرار شدنی. |
| - | *پلاریزه نشدن برای چگالی‌های جریان کم ، موقعی که جریان از آنها عبور می‌کند یعنی بطور برگشت پذیر عمل کردن الکترود.
*الکترود باید سطح زیادی داشته باشد و غلظت الکترولیت آن خیلی کم نباشد. |
+ | *پلاریزه نشدن برای چگالی‌های جریان کم ، موقعی که جریان از آنها عبور می‌کند، یعنی بطور برگشت‌پذیر عمل کردن الکترود.
*الکترود باید سطح زیادی داشته باشد و غلظت ((الکترولیت)) آن خیلی کم نباشد. |
| | !انواع الکترود شاهد | | !انواع الکترود شاهد |
| | !!الکترود استاندارد هیدروژن (S.H.E) | | !!الکترود استاندارد هیدروژن (S.H.E) |
| - | ((الکترود هیدروژن)) از یک ورقه ((پلاتین)) به سطح تقریبی 1cm2 تشکیل شده است که بر روی آن با عمل الکترولیز پلاتین قرار داده‌اند، تا سطح موثر الکترود زیاد شود. این ورقه در محلول ((یون هیدروژن)) وارد شده و ((گاز هیدروژن)) از راه یک لوله به سطح آن می‌رسد و محلول اطراف آن را ((محلول اشباع|اشباع)) می‌کند. الکترود هیدروژن به صورت زیر معرفی می شود.
(pt , H2(P)|H+(m و معادله واکنش الکترودی آن چنین می‌باشد.
::(2H++2e→H2(g ::
پتانسیل آن به ((دما)) و فعالیت یون هیدروژن در محلول و فشار گاز مربوط می‌باشد. اگر فعالیت یون هیدروژن برابر با واحد و فشار گاز هیدروژن برابر با یک اتمسفر باشد، الکترود را ، الکترود استاندارد هیدروژن می‌گویند (S.H.E) و پتانسیل آن را در هر دمایی بطور قراردادی برابر با صفر می‌گیرند. الکترود هیدروژن بیشترین جریان مبادله را دارد. به همین علت از لحاظ بازگشت پذیری بهترین الکترود می‌باشد.
!! الکترود کالومل(Hg2cl2)
کاربرد این الکترودها از دیگر الکترودهای شاهد بیشتر است. الکترود عبارت است از مقداری ((جیوه)) که در تماس با کالومل بوده و آن هم در مجاورت ((کلرید پتاسیم)) قرار دارد. یک مفتول پلاتینی ارتباط جیوه با مدار را برقرار می‌کند. اگر کالومل به روش الکتریکی تهیه شود، بازگشت پذیری خوبی دارد. پتانسیل ((الکترود کالومل)) نسبت به ((اکسیژن)) حل شده در محلولهای خنثی حساسیتی نشان نمی‌دهد.
ولی در محیطهای اسیدی حساسیت نشان می‌دهد. پتانسیل الکترودهای کالومل تابع غلظت محلول کلرید پتاسیم آنها می‌باشد و درسه نوع الکترود که غلظت الکترولیت آنها 0.1N و 1N و اشباع تهیه می‌شوند که نوع اشباع بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. البته این الکترود معایبی دارد که ال پایداری کم ، کمی تکرار پذیری پتانسیل آن نسبت به بقیه انواع الکترودها ، بالابودن ضریب دمایی آن و دیر به تعادل رسیدن پتانسیل آن وقتی که دما بالا می‌رود.
الکترودهای کالومل را می‌توان در بالای 100C و حتی 250C هم برای چند ساعت بکار برد. اما در حدود 70C ناپایداری قابل ملاحظه‌ای نشان می‌دهند. اگر به ((محلول اشباع)) شده KCl ، یک ((پلی الکل)) اضافه شود، الکترود را می‌توان تا 30C- بکار برد و نتایج خوبی بدست آورد.
معادله واکنش الکترودی به صورت زیر است.
:: Hg2Cl2(5) +2e →2Hg(l) + 2cl::
||
پتانسیل الکترودی نسبت به S.H.E| KCl غلظت|Hg<sub>2sub>Cl<sub>2sub> کالومل|نام الکترود کالومل
{TEX()} {+0.241-6.6×10^{-4}(t-25)} {TEX}|اشباع|اشباع|اشباع
{TEX()} {+0.28-2.8×10^{-4}(t-25)} {TEX}|1 N |اشباع|نرمال
{TEX()} {+0.334-0.88×10^{-4}(t-25)} {TEX}|0.1 N|اشباع|دسی نرمال
||
در جدول فوق t دمای اندازه گیری پتانسیل الکترود می‌باشد.
!! الکترودهای نقره-کلریدنقره:
این الکترودها در موقع کارکردن ، جوابهای تکرار شدنی می‌دهند و مدتها سالم می‌مانند. تهیه آنها ساده است و ((اکسیژن)) و ((نور)) تاثیری بر پتانسیل آنها ندارد. با توجه به روش تهیه ، رنگ آنها از گلی (تقریباصورتی) تا قهوه‌ای تغییر می‌کند. رنگ بهترین آنها کمی گلی رنگ می‌باشد. در دمای بین صفر تا 240 درجه سانتیگراد به خوبی کار می‌کند. الکترود از یک لوله که دارای صفحه‌ای از شیشه فریتر می‌باشد، تشکیل شده است. لایه‌ای از ((ژل آگار)) اشباع شده با KCl در روی این دیسک شیشه‌ای قرار داده شده تا از نشت محلول از لوله جلوگیری کند. لایه‌ای از ((کلرید پتاسیم)) جامد بر روی آن قرار داده شده و بقیه لوله با محلول KCl اشباع پر شده است. چند قطره هم از محلول AgNO3 ، یک فرمال به آن اضافه شده است تا آن را نسبت به AgCl اشباع نماید. یک سیم نقره‌ای به قطر 1 تا 2 میلیمتر در داخل محلول ارتباط الکتریکی را برقرار می‌کند.
جدول : الکترودهای نقره _ کلریدنقره
||
پتانسیل الکترود نسبت به S.H.E|نوع الکترود Ag/AgCl
{TEX()} {E=0.2223-8×10^{-4}(t-25)} {TEX}|Ag|AgCl(satd) , Cl(1N)
({TEX()} {E=0.2895-0.5×10^{-4}(t-25)} {TEX}|Ag|AgCl(satd) , Cl(0.1N)
{TEX()} {E=0.201} {TEX}|Ag|AgCl(satd) , Cl(3.5N)
{TEX()} {E=0.194} {TEX}|Ag|AgCl(satd) , Cl(satd)
|| |
+ | الکترود هیدروژن ، از یک ورقه ((پلاتین)) به سطح تقریبی __1cm2__ تشکیل شده است که بر روی آن ، با عمل ((الکترولیز)) ، پلاتین قرار داده‌اند تا سطح موثر الکترود زیاد شود. این ورقه در محلول ((آنیون و کاتیون|یون)) هیدروژن وارد شده ، گاز ((هیدروژن)) از راه یک لوله به سطح آن می‌رسد و محلول اطراف آن را ((محلول اشباع و فوق اشباع|اشباع)) می‌کند. الکترود هیدروژن به صورت زیر معرفی می‌شود:
~~green:::__(pt , H2(P)|H+(m __::~~
و معادله واکنش الکترودی آن چنین می‌باشد:
~~green:__::(2H++2e→H2(g :: __~~
پتانسیل آن ، به ((دما)) و __فعالیت یون هیدروژن در محلول__ و __فشار گاز__ ، مربوط می‌باشد. اگر فعالیت یون هیدروژن برابر با واحد و فشار گاز هیدروژن برابر با یک اتمسفر باشد، الکترود را ، __~~green:الکترود استاندارد هیدروژن~~__ می‌گویند (__S.H.E__) و پتانسیل آن را در هر دمایی بطور قراردادی برابر با صفر می‌گیرند. الکترود هیدروژن ، بیشترین جریان مبادله را دارد. به همین علت ، از لحاظ بازگشت پذیری بهترین الکترود می‌باشد.
!!الکترود کالومل(Hg2cl2)
کاربرد این الکترودها از دیگر الکترودهای شاهد بیشتر است. الکترود عبارت است از مقداری ((جیوه)) که در تماس با __کالومل__ بوده ، آن هم در مجاورت __کلرید پتاسیم__ قرار دارد. یک مفتول پلاتینی ارتباط جیوه با مدار را برقرار می‌کند. اگر کالومل به روش الکتریکی تهیه شود، بازگشت‌پذیری خوبی دارد. پتانسیل الکترود کالومل نسبت به ((اکسیژن)) حل شده در محلولهای خنثی حساسیتی نشان نمی‌دهد، ولی در محیطهای اسیدی حساسیت نشان می‌دهد.
پتانسیل الکترودهای کالومل تابع غلظت محلول کلرید پتاسیم آنها می‌باشد و درسه نوع الکترود که غلظت الکترولیت آنها __0.1N__ و __1N__ و اشباع است، تهیه می‌شوند که نوع اشباع بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. البته این الکترود معایبی دارد که بارتد از: پایداری کم ، کمی تکرار پذیری پتانسیل آن نسبت به بقیه انواع الکترودها ، بالابودن ضریب دمایی آن و دیر به تعادل رسیدن پتانسیل آن ، وقتی که دما بالا می‌رود.
الکترودهای کالومل را می‌توان در بالای 100درجه سانتیگراد و حتی 250درجه سانتیگراد هم برای چند ساعت بکار برد. اما در حدود 70درجه ، ناپایداری قابل ملاحظه‌ای نشان می‌دهند. اگر به محلول اشباع شده __KCl__ ، یک __پلی‌الکل__ اضافه شود، الکترود را می‌توان تا 30-درجه سانتیگراد بکار برد و نتایج خوبی بدست آورد. معادله واکنش الکترودی به صورت زیر است:
~~green:__:: Hg2Cl2(5) +2e →2Hg(l) + 2cl::__ ~~ /> /> border=0 bgcolor=#99ffcc align=left> /> />
{img src=img/daneshnameh_up/a/af/photo39.jpg}r />td><br />>r />><br /><br /> /> />الکترود کالومل
ter>
td>
| |
table>
!!الکترودهای نقره-کلریدنقره:
این الکترودها در موقع کارکردن ، جوابهای تکرار شدنی می‌دهند و مدتها سالم می‌مانند. تهیه آنها ساده است و ((اکسیژن)) و ((نور)) تاثیری بر پتانسیل آنها ندارد. با توجه به روش تهیه ، رنگ آنها از گُلی (تقریباصورتی) تا قهوه‌ای تغییر می‌کند. رنگ بهترین آنها کمی گُلی‌رنگ می‌باشد. در دمای بین صفر تا 240 درجه سانتگراد به‌خوبی کار می‌کند. الکترود از یک لوله که دارای صفحه ای از شیشه __فریتر__ می‌باشد، تشکیل شده است. لایه ای از __ژل آگار__ اشباع شده با __KCl__ در روی این دیسک شیشه‌ای قرار داده شده است تا از نشت محلول از لوله جلوگیری کند.
لایه‌ای از کلرید پتاسیم جامد بر روی آن قرار داده شده و بقیه لوله با محلول __KCl__ اشباع پر شده است. چند قطره هم از محلول __AgNO3__ یک فرمال به آن اضافه شده است تا آن را نسبت به __AgCl__ ، اشباع نماید. یک سیم نقره‌ای به قطر 1 تا 2 میلمتر در داخل محلول ، ارتباط الکتریکی را برقرار می‌کند. |
| | !مباحث مرتبط با عنوان | | !مباحث مرتبط با عنوان |
| - | *((آند))
*((آنیون)) |
+ | *((آند و کاتد))
*((آنیون و کاتیون)) |
| | *((الکترود)) | | *((الکترود)) |
| - | *((الکترود ومل))
*((الکترو یدروژن)) |
+ | *((الکترود شناسا لزی))
*((الکترویی)) |
| | *((پتانسیل)) | | *((پتانسیل)) |
| - | *((کات))
*((کاین))
*((محلول اشباع)) |
+ | *((تال شییایی))
*((محلول اشباع و فوق اشباع))
|
