E+H電極原理以及分類
冬天從你這里奪取的,新春會交還給你。
E+H電極原理:
通常有兩種方法測量水相溶液中的pH值,比色法(pH試紙和比色皿)和電位法。電位法是能夠實現連續在線測量和過程監控的方法,而且電位法可獲得正確且結果可重復的pH值,pH電極測量的核心理論是能斯特方程。
電位分析法所用的電極被稱為原電池。原電池是一個系統,它的作用是使化學反應能量轉成為電能。此電池的電壓被稱為電動勢(EMF)。此電動勢(EMF)由二個半電池構成。其中一個半電池稱作測量電極,它的電位與特定的離子活度有關;另一個半電池為參比半電池,通常稱作參比電極,它一般是與測量溶液相通,并且與測量儀表相連。最熟悉也是常用的PH指示電極是玻璃電極。
一套工業在線pH測量系統通常由pH傳感器即pH電極、pH變送器、電極護套及電纜等四部分構成。
E+H電極分類:
任何金屬與電解液接觸都會產生電勢(位),這是電極的最主要的特征性質
如果電極界面上存在著單獨一種氧化還原對的快速電子交換,即存在著交換電流很大的(見遷越超電勢)單一電極反應,這種電極能很快建立電化學平衡,稱為可逆電極。可逆電極的電勢能較長時期維持穩定,抗干擾能力較大,并能正確測量。它是可逆電池的必要組成部分,是電位分析法測量裝置的核心部件,有重要的實用意義。可逆電極有以下類型:
① 金屬電極,如銅電極(圖2),其特點是氧化還原對可以遷越相界面。
② 氧化還原電極,例如Pt|Fe,Fe電極 (圖3)、Pt|Mn,MnO嬄,H電極等。它的氧化還原對不能遷越電極相界面,電極的鉑Pt只表示電極金屬是惰性的,它只是提供電子交換的場所,實際應用時可采用任何惰性金屬。
③ 氣體電極,是氧化還原對的一個組分為氣體時的氧化還原電極 (圖 4),例如氫電極 (Pt|H2|H)、氯電極(Pt|Cl2|Cl)等。為了加速達成平衡,金屬鉑上需要鍍上鉑黑以增加表面積并起電催化作用。
電極
④ 難溶鹽電極,氧化還原對的一個組分是難溶鹽或其他固相。因此它包含三個物相、 兩個界面(圖1),在每一相界面上存在著單一的快速遷越過程,如甘汞電極(Hg|Hg2Cl2|Cl)、電極(Hg|HgO|OH)。在甘汞電極中,甘汞與電解液的溶解平衡完全受電液中濃度較高的Cl所控制,Cl在Hg2Cl2|電液界面上的交換速率也很快,故它的電極電勢非常穩定。它是常見的參比電極,有些書刊稱這類電極為第二類電極。
膜電極 利用隔膜對于單種離子的透過性或膜表面與電解液的離子交換平衡所建立的電勢來測量電液中特定離子活度的裝置(圖5),例如玻璃電極、離子選擇性電極。
化學修飾電極 利用吸附、涂敷、聚合、化學反應等方法把活性基團、催化物質等附著在電極金屬(包括石墨、半導體)表面上,使之具有較強的特征功能。這是70年代以來電極制備方法的新發展。
近日,中國科學院大連化學物理研究所催化基礎國家重點實驗室與佐治亞理工學院劉美林教授合作,在固體氧化物電解池(SOEC)陽極高溫析氧反應(OER)活性和穩定性調控方面取得新進展。研究團隊系統探究了陽極S......
愛爾蘭和丹麥科學家攜手,開發出一種能夠分析人腦中基因活動的新技術。最新研究為理解和治療癲癇等神經系統疾病提供了全新的視角。相關論文發表于新一期《臨床研究雜志》子刊《機理解析》。研究示意圖。圖片來源:《......
近日,西安交通大學電氣學院王鵬飛教授課題組在高安全鈉金屬電池領域取得重要進展,團隊設計了一種雙陰離子配位的具有局部高濃度結構的磷酸酯類電解液,并在正極表面形成了薄而穩定的富含磷/硼的梯度CEI。相關研......
柔軟且可拉伸的電極通過電刺激在皮膚上重現振動或壓力等觸覺。圖片來源:雅各布工程學院美國加州大學圣迭戈分校科學家領導的小組開發出一款柔軟且有彈性的電子設備。當佩戴在皮膚上時,這款設備能模擬皮膚上感受到的......
科學背景溶劑化結構及其相應的動力學對于大多數在溶液中發生的化學反應和電子轉移反應至關重要。溶劑重排會影響反應途徑的自由能格局,并決定產物的重組。溶劑重排的時間尺度決定了產物穩定的速度。幾十年來,液體和......
科技日報北京6月19日電(記者張佳欣)據最新一期《自然·材料》雜志報道,美國麻省理工學院領導的國際團隊開發出一種不含金屬的、類似果凍的材料,它像生物組織一樣柔軟和堅韌,同時可像傳統金屬一樣導電。這種材......
據最新一期《科學·機器人》雜志報道,瑞士洛桑聯邦理工學院研究團隊設計出一種能插入人類頭骨的微創電極。這種新穎的電極可通過頭骨上的一個小孔,插入一個較大的皮質電極陣列,將其部署在頭骨和大腦表面之間約1毫......
離子熱電轉換是以離子為載流子實現熱能與電能直接轉換的一種能量轉換形式,其具有毫伏級塞貝克系數、良好延展性和低成本等優勢。離子熱電的巨塞貝克效應為開發高性能熱電器件開辟了全新途徑,在星際探測、自發(供)......
在智能可穿戴電子領域,穩定耐用的柔性可拉伸導體仍然是一個巨大的挑戰。尤其是在人體表皮生理信號的收集過程中,穩定的可拉伸電極可以實現長時間精準的信號收集。目前無論是表面結構設計型、導電材料復合型還是本真......
1986年,我國頒布了第一部《水質pH值的測定玻璃電極法》,時光荏苒,30多年來隨著我國經濟和民生的蓬勃發展,這一規定在多年前,已經被相關部門認識到,無法匹配我國環境保護的需求。2017年,環境保護部......