Русская Википедия:Каломельный электрод
Каломе́льный электро́д — электрод 2-го рода, использующийся в качестве электрода сравнения в электрохимической ячейке. Каломельный электрод состоит из платиновой проволочки, погружённой в каплю ртути, помещённую в насыщенный каломелью раствор хлорида калия определённой концентрации. Схематически электрохимическую систему электрода записывают следующим образом: <chem>Pt|Hg|Hg2Cl2|Cl^-</chem>.
Потенциал каломельного электрода
Уравнение окислительно-восстановительного процесса, протекающего на каломельном электроде, имеет вид:
- <chem>Hg2Cl2(\text{тв}){} + 2 e^- <=> 2 Hg^0{} + 2 Cl^-</chem>.
Уравнение Нернста для каломельного электрода может быть записано следующим образом:
- <math>E_{\text{Hg}_2\text{Cl}_2/\text{Hg}} = E^0_{\text{Hg}_2\text{Cl}_2/\text{Hg}} + \frac{RT}{2F}\ln\frac{{a_{\text{Hg}_2\text{Cl}_2}}}{a^2_{\text{Cl}^{-}}{\cdot{a^2_{\text{Hg}^{0}}}}} = E^0_{\text{Hg}_2\text{Cl}_2/\text{Hg}} - \frac{RT}{2F} \ln{a^2}_{\text{Cl}^{-}},</math>
- где <math>E^0</math> — стандартный электродный потенциал процесса,
- <math>a_{\text{Cl}^{-}}</math> — активность хлорид-ионов в растворе, так как <chem>Hg2Cl2</chem> и <chem>Hg</chem> — твёрдые фазы, их активность равна 1.
- <math>T</math> — абсолютная температура,
- <math>R</math> — универсальная газовая постоянная,
- <math>F</math> — электрохимическая постоянная Фарадея.
Таким образом, потенциал каломельного электрода зависит только от температуры и активности хлорид-ионов. Практически обычно используется насыщенный раствор <chem>KCl,</chem> в этом случае потенциал насыщенного каломельного электрода зависит только от температуры и составляет 243,8 мВ при 25 °C.
Достоинством насыщенных каломельных электродов является хорошая воспроизводимость потенциала. Они работоспособны при температурах до 80 °C, при более высоких температурах начинается разложение каломели. Ввиду токсичности ртути содержащейся в каломельных электродах, в настоящее время они применяются сравнительно редко.
См. также
Литература
- Справочник по электрохимии, под ред. A. M. Сухотина, Л.: 1981.
- Практикум по электрохимии, под ред. Б. Б. Дамаскина, М.: 1991.
