نگاه کلی
الکترودهای شناساگر فلزی برای اندازه گیری فعالیت گونههای موجود در
محلول بکار میرود. پتانسیل
الکترود شناساگر فلزی مانند پتانسیل تمام الکترود های شناساگر نسبت به پتانسیل یک الکترود شاهد مانند
الکترود استاندارد هیدروژن یا
الکترود کالومل سنجیده می شود. الکترودهای فلزی انواع مختلفی دارند و با توجه به نوع فلز مورد استفاده در
الکترود ، به
الکترودهای زنگ زن و
زنگ نزن تقسیم میشوند. در الکترودهای فلزی زنگ زن خود الکتروها در
واکنش الکتروشیمیایی شرکت کرده و
اکسید میشوند. اما فلز الکترودهای زنگ نزن معمولا از جنس
فلزات نجیب بوده و در واکنش الکتروشیمیایی شرکت نمی کنند.
انواع الکترود شناساگر فلزی
الکترودهای نوع اول
الکترودهای نوع اول ممکن است از فلزات تاثیرپذیر ساخته شده باشند. الکترودهای تاثیرپذیر به
الکترودهای ردکس معروفند و معمولا از یک فلز تاثیر ناپذیر مثل
پلاتین یا
طلا تشکیل میشوند که در محلول دارای یک سیستم ردکس که مخلوطی از فرمهای دارای
درجه اکسایش مختلف عنصر هستند، وارد میشوند. سیستم رودکس میتواند در محلول وجود داشته باشد، مثل (
) ، و یا یک جز آن
گاز باشد. الکترودهای نظیر
جذب شده بر پلاتین در محلول
از این نوع هستند.
یک
الکترود پلاتین وارد در
محلول فرو فریک چنین معرفی میشود:
و مبادله
الکترون بین یونهای فرو فریک از راه پلاتین انجام میگیرد و واکنش الکترودی به صورت زیر میباشد.
رابطه نرنست برای این واکنش چنین نوشته میشود.
از الکترود تاثیر پذیر اول میتوان
الکترود مس را که در
محلول سولفات مس وارد شده است نام برد و معادله واکنش الکترودی به این صورت میباشد.
که در این معادله
یون فلزی ،
فلز ،
= پتانسیل الکترود شناساگر ،
=پتانسیل استاندارد الکترود شناساگر است.
الکترودهای نوع دوم
کلیه الکترودهای تاثیرپذیر ، که در مجاورت ترکیب کم محلول و یا
کمپلکس خود قرار گرفته باشند و یا بوسیله ترکیب کم محلول خود پوشانده شده باشند، و در محلول
آنیون ترکیب قرار داشته باشند الکترود نوع دوم نامیده میشوند. مثل
الکترود شناساگر جیوه که در مجاورت مقداری اندک از
و هر مقدار
یک الکترود نوع دوم میباشد. این الکترود شناساگر برای تعیین غلظت
و یا تعیین یونها از طریق کمپلکسومتری بکار میرود.(
=آنیون EDTA) واکنش الکترودی آن به این صورت میباشد.
الکترود نوع سوم
این الکترود از یک
فلز در تعادل با
محلول اشباع دو نمک کم محلول تشکیل میشوند. هر دو نمک
آنیون مشترکی دارند.
کاتیون یکی ا ز دو نمک ، کاتیون فلز بدنه الکترود و کاتیون نمک دوم کاتیون جسم مورد اندازه گیری است. به عنوان مثالی از این الکترودها میتوان به
اشاره کرد. این الکترود امکان میدهد که فعالیت یون های
را تعیین کنیم. در صورتی که الکترود ساده
کاربرد چندانی ندارد.
پتانسیل
الکترود روی در مجاورت
اکسالات و در محلول
از این روش محاسبه میشود.
البته باید توجه داشت که تعداد کمی از
فلزات را میتوان به عنوان الکترود شناساگر فلزی بکار برد، و الکترودهایی مثل
آهن و
تنگستن ،
کبالت و
نیکل چنین کاربردی ندارند. زیرا به دلیل تشکیل
اکسید فلزی برسطح آنها ، تکرار پذیری پتانسیل آنها پایین است. برای اطلاع از قابلیت کاربرد الکترود به عنوان الکترود شناساگر باید نمودار
را ترسیم کرد. اگر شیب نمودار برابر با b
0/n شود چنین الکترودی برای اندازه گیری
مناسب میباشد.
مباحث مرتبط با عنوان