|
Standart (solishtirish) elektrodlar
Turli zanjirlarning EYUK ni о‘lchaganda potensiali oson qayta takrorlanadigan va muvozanat qiymatiga tezda yetadigan elektrodlardan keng foydalaniladi. Bunday elektrodlar solishtirish yoki standart elektrodlar deyiladi. Ularga quyidagi talablar qо‘yiladi:
-ularning potensiallari о‘zgarmaydigan va vodorod elektrodiga nisbatan aniq о‘lchangan bо‘lishi kerak;
-standart elektrodlar potensialining temperatura koeffitsiyenti kam bо‘lishi kerak;
-ushbu elektrodlarning tayyorlanishi oson va arzon bо‘lishi kerak;
-bunday elektrodlarni ishlatish qulay bо‘lishi zarur.
Odatda standart vodorod elektrodini kalomel elektrodi bilan almashtiriladi. Kalomel elektrodi ikkinchi tur elektrodlariga mansub bо‘lib, u simobdan iborat bо‘ladi va uning usti Hg2Cl2 va Hg larning aralashmasi bilan qoplangan bо‘ladi (VIII.8-rasm). Elektrolit sifatida KSl ning ma’lum konsentratsiyali (0,1-1,0 n li yoki tо‘yingan eritma) eritmasidan foydalaniladi. Simobning ichiga platina simi tushirib qо‘yiladi, u faqat о‘tkazgich vazifasini bajaradi. Kalomel elektrodi quyidagicha ifodalanadi:
3-rasm. Kalomel elektrod.
Kalomel elektrodi simob elektrodi xisoblanadi, uning potensiali simob ionlarining aktivligiga bog‘liq. Ammo Hg2Cl2 eritmasi tо‘yingan bо‘lganligi sababli bо‘ladi va elektrodning potensiali faqat Sl- ionlarining aktivligi bilan belgilanadi. Sl- ionlarining konsentratsiyasi qanchalik yuqori bо‘lsa, ionlarining aktivligi shunchalik
|
kam va elektrodning potensiali shunchalik manfiyroq bо‘ladi. Normal kalomel elektrodi uchun elektrodning potensiali 0,283 V ga teng, ya’ni kalomel elektrodi standart vodorod elektrodiga nisbatan 0,283 V ga musbatroqdir. Agar quyidagi
zanjirni tuzib uni EYUK ni о‘lchasak, о‘rganilayotgan eritmaning rN ni oson xisoblash mumkin.
Shunday qilib, rN ni о‘lchayotganda standart vodorod elektrodini kalomel elektrodi bilan almashtirish mumkin. Eritmadagi ikkinchi vodorod elektrodini ham о‘zgartirish mumkin, masalan xingidron elektrodi bilan. Ma’lumki, xingidron elektrodi oksidlovchi–qaytaruvchi elektrodlardandir. U oddiy yarim element bо‘lib, unga rN noma’lum bо‘lgan eritma quyiladi va kam miqdorda xingidron solinadi. Eritmaga о‘tkazgich vazifasini bajaruvchi platina simi tushiriladi. Bunday elektrodni normal kalomel elektrodi bilan tutashtiriladi va zanjirning EYUK о‘lchanadi. EYUK ni bilgan holda eritmaning rN ni xisoblash mumkin. Xingidron xinon bilan gidroxinonning ekvimolekulyar birikmasidir: , u suvda yomon eriydi. Eritmada xinon bilan gidroxinon о‘rtasida quyidagi oksidlanish–qaytarilish muvozanati о‘rnatiladi: ; yoki
Bu muvozanatda vodorod ionlari qatnashgani sababli oksidlanish–qaytarilish potensiali eritmaning vodorod kо‘rsatkichi rN ga bog‘liq bо‘ladi. Xingidron elektrodini ishqoriy eritmalarda qо‘llash mumkin emas, chunki gidroxinonning ishqoriy tuzlari xosil bо‘lishi natijasida xinon bilan gidroxinonning nisbati ekvimolekulyar bо‘lmay qoladi. Xinon bilan gidroxinonning nisbati kuchli elektrolit tuzlari ishtirokida ham о‘zgarib qolishi mumkin. Xingidron elektrodi vodorod elektrodga nisbatan oksidlovichlarga chidamli bо‘ladi. Kalomel va xingidron elektrodlaridan iborat bо‘lgan galvanik elementda xingidron elektrodi musbat bо‘ladi.
Shunday qilib, xingidron elektrodi о‘zini vodorod elektrodi kabi tutadi, ammo unda standart vodorod elektrodiga о‘xshab atmosfera bosimida emas, balki juda kichik parsial bosimda Pt vodorod bilan tо‘yinadi. Shu sababli, xingidron elektrodining potensiali eritmadagi vodorod ionlarining bir xil aktivligida vodorod elektrodining potensialidan 0,7 V ga musbatroqdir.
Xozirgi vaqtda eritmalarning rN ni о‘lchash uchun shisha elektrodlardan (ionselektiv elektrodlar) keng foydalanilmoqda. Ushbu elektrodlar alohida tarkibli shishalardan tayyorlanadi va ularning tarkibiga kо‘p miqdorda ishqoriy metallar kiradi, shuning uchun ular oddiy shishaga nisbatan kichik elektr qarshiligiga ega. Ushbu elektrodda kislotaning konsentrlangan eritmasi bilan ishlov berilgan juda yupqa shisha tо‘siq (membrana) mavjud bо‘lib, bu membranadan eritmaga vodorod ionlari о‘tadi va membrana manfiy zaryadlanadi ( ionlari xisobiga). Xosil bо‘ladigan potensiallar farqi eritmadagi vodorod ionlarining aktivligiga bog‘liq. Shisha elektrodining potensiali tez о‘rnatiladi va eritmadagi oksidlovchilar va platina elektrodini zaxarlaydigan qator moddalardan bog‘liq emas. Shisha elektrodining kamchiliklari ham bor, masalan, shisha membrananing yuqori omik qarshiligi EYUK ni о‘lchayotganda sezgir asbsoblardan foydalanishni talab qiladi (rN–metrlar). Bundan tashqari, shisha elektrodini rN ning 0-12 oralig‘ida qо‘llash mumkin.
Ionselektiv elektrodlar yuqorida aytilganlardan farq qiladi, ularda ikkala chegaralangan fazalar – membrana va eritma – ion о‘tkazuvchanlikka ega bо‘ladi. Jarayon membrana bilan eritma orasida ionlarning almashinishi bilan boradi. Fazalararo chegarani kesib о‘tuvchi ionlarning zyaryadi о‘zgarmaydi, ammo zyaryad boshqacha taqsimlanishi mumkin. Membrananing tarkibi va tuzilishi topilsa fazalararo chegaradagi potensial faqat birgina kо‘rinishdagi ionning aktivligiga bog‘liq bо‘ladi. Bunday elektrodlar selektivlik xususiyatiga ega bо‘ladi va alohida ionlarning aktivligini о‘lchash imkoniyatini beradi.
Ionselektiv elektrodlarning membranalari qattiq va suyuq bо‘lishi mumkin. Qattiq membranalarga shisha, kristall va geterogen membranalar kiradi. Suyuq elektrodlarga suv bilan aralashmaydigan dielektrik doimiysi kichik bо‘lgan organik erituvchilar kiradi (xlorbenzol, toluol), ularda kerakli ionogenlar eritilgan bо‘ladi (fosfat kislotaning diefirlari, alifatik kislotalar, aminlar, kraun–efirlar).
Do'stlaringiz bilan baham: |
