Metall, oksid va boshqa elektrodlar. Metall elektrodlar sifatida platina, oltin, kumush kabi metallarning plastinkalari, simlari, to'rlari, o'zak va silindrsimon tayoqchalari ishlatiladi. Metall elektrodlari, asosan, oksred juftlarning potensiallarini o'lchash uchun qo'llaniladi. Elektron almashinuvchi elektrod sifatida keyingi yillarda metall elektrodlardan tashqari grafit elektrod ham ishlatilmoqda. Bu elektrodlarni ishlatish jarayonida ularning sirti turli xil cho'kmalar bilan qoplanadi, bundan tashqari boshqa moddalar adsorbilanishi ham mumkin. Shuning uchun elektrodlar vaqti-vaqti bilan tozalab turilishi kerak. Ishlatilgan platina va oltin elektrodlarni tozalash uchun ular oldin suyultirilgan (1:1) HN03 va so'ngra konsentrlangan HCl eritmasida navbatma-navbat qizdiriladi. Shuni unutmaslik kerakki, elektrodni bir kislota eritmasidan ikkinchisiga o'tkazganda uni suv bilan astoydil yuvish kerak, aks holda elektrod kislotalar aralashmasida erib ketadi. Issiq elektrodlarni sovuq suv bilan yuvish yoki sovuq elektrodlarni kislotalarning issiq eritmalariga tushirish mumkin emas, chunki bunda elektrodlarning sirti darz ketadi (uni oddiy ko'z bilan ko'rish qiyin), ayniqsa, metall bilan shishaning tutashgan joyidan darz ketishi juda xavflidir. Kumush elektrodni tozalash uchun uni juda qisqa muddatga bir necha KN03 kristallari solingan nitrat kislota eritmasiga botirib olish kerak. Kumushning sirtida gaz pufakchalari hosil bo'la boshlashi bilanoq (bu metallning erish belgisi) elektrodni kislotadan chiqarib olib, suv bilan yaxshilab yuvish kerak. Agar kumush elektrod galogenlarni yoki boshqa cho'kma hosil qiladigan birikmalarni aniqlash uchun ishlatilgan bo'lsa, hosil bo'lgan cho'kmaning bir qismi elektrodga zich yopishgan bo'lishi va suv bilan yuvilmasligi mumkin. Shuning uchun bunday elektrodni kislota bilan ishlashdan oldin ammiak, sianid yoki tiosulfatning (cho'kma qaysi birida yaxshi erisa) konsentrlangan eritmasi bilan chayish kerak. Surma, volfram, grafit va shu singari elektrodlarning sirtini nozik jilvir qog'ozi bilan tozalab, suv bilan yuvish kerak. Elektrodlar ozgina xlorid kislota qo'shilgan suvda saqlanishi va suv esa almashtirib turilishi kerak. Hamma tur elektrodlar ishlatilishidan oldin, albatta, distillangan suv bilan yuviladi; agar ular suvsiz eritmalarda ishlatiladigan bo'lsa, eritmaga tushirishdan oldin quritilishi kerak.
Surma elektrod vodorod ionining konsentratsiyasini aniqlash uchun ko'p ishlatiladi. Unda surma metali Sb203 ning yupqa qavati bilan qoplangan. Bu elektrodni eritmaga tushirganda
elektr kimyoviy reaksiya sodir bo'ladi. Elektrod potensiali bilan orasida muayyan bog'liqlik kuzatilsa-da, birinchidan, 0kattalik qat'iy termodinamik qiymatga to'g'ri kelmaydi va doimiy emas, ya'ni, E-pH bog'lanish egri chizig'ining burchagi pH ning turli sohalarida har xil qiymatga ega. Ikkinchidan, Eo qiymat elektrod sifatida olingan surmaning tozaligi va elektrod tayyorlash usuliga, oz miqdorda bo'lsa-da, kirishmalarningmavjudligigabog'liq. Shuning uchun ham turli xil surma elektrodlari uchun Eo qiymati turlichadir. Bundan tashqari ayni elektrod uchun bir xil pH ga ega bo'lgan eritmada в va Eo qiymatlari aralashtirish tezligiga, elektrodni eritmaga tushirish chuqurligiga qarab vaqt birligida o'zgaradi. Kuchli kislotali va ishqoriy muhitlarda surma elektrodining рЯш ko'rsatishi metallning oksidlanishi va oksid qavatining erishi natijasida ancha xato bo'ladi. Shuning uchun ham bu elektrod bevosita potensiometriyada ancha cheklangan holda qo'llaniladi, biroq u potensiometrik titrlashda ko'proq ishlatiladi.
Xingidron elektrod suvda kam eriydigan va suvga tushirilganda ekvimolekulyar miqdorda xinon va gidroxinonga parchalangan xingidronning ishlatilishiga asoslangan. Xingidronning parchalanishi
tarzda tasvirlanishi mumkin yoki xingidron H2X2shaklda belgilanadi.
Xingidron elektrodi juda qulay bo'lsa-da, uni oksidlovchi va qaytaravchilar ishtirokida ishlatib boimaydi, chunki bu holda nisbatning o'zgarishi tufayli potensial pH dan boshqa qiymatlarga ham bog'liq bo'ladi. Bundan tashqari gidroxinon ishqoriy muhitda havo kislorodi ta'sirida oksidlanadi, natijada, uning ko'rsatishi xato bo'ladi. Shuning uchun ham amalda xingidron elektrodini kislotalarni titrlash uchun ishlatish mumkin.
Taqqoslash elektrodlari sifatida elektrod potensialini o'lchash uchun mo'ljallangan qaytar elektrodlar ishlatiladi. Bu elektrodlar
quyidagi talablarga javob berishi kerak: 1) potensialni belgilovchi elektrodning ichki reaksiyasi termodinamik qaytar bo'lishi; 2) elektrodning qutblanuvchanligi kam bo'lishi, ya'ni undan tok o'tganda o'z potensialini nihoyatda kam o'zgartirishi; 3) elektrod uzoq vaqt saqlanganda va turli xil sharoitlarda ham o'z potensialini o'zgartirmasligi shart.
Vodorod elektrodining potensiali shartli ravishda istalgan haroratda ham nolga teng deb olingan, uning sxemasini quyidagicha yozish mumkin:
Vodorod elektrodi platinaga mayda dispers platina kukuni qavati qoplangan elektrod bo'lib, uning yuzasidan 101,325 kPa bosimda vodorod gazi o'tkazilib turiladi. Bunda platina sirtida quyidagi elektr kimyoviy reaksiya sodir bo'ladi:
Metall sirtida adsorbilangan vodorodning oraliq reaksiyasi tufayli quyidagi muvozanat qaror topadi:
Bu reaksiya maxsus tayyorlangan Pt, Pd, Ni metallari sirtidagina qaytar bo'lib, boshqa metallar sirtida qaytar emas. Vodorod elektrodining potensiali quyidagi hollarda doimiy bo'ladi:
1) tozaligi yuqori bo'lgan vodorod va elektrolit qo'llanilganda;
2) elektrod tekshiriladigan eritmaga muayyan chuqurlikkacha botirilganda;
3) elektrodga juda oz miqdorda tok berilganda. Vodorod elektrodini nitrat, xlorat, permanganat, manganat, temir (III) singari oksidlovchilar va qaytarilishi mumkin bo'lgan to'yinmagan organik birikmalar, alkoloidlar va shu singari moddalar ishtirok etganda ishlatib boimaydi.
Kalomel elektrod nihoyatda ko'p qoilaniladigan, qaytarlik darajasi yuqori va qayta takrorlanuvchan natijalar beradigan elektroddir. Unda sodir bo'ladigan elektrod reaksiyasi quyidagi tenglama bilan ifodalanadi:
Elektrod tarkibiga simob va kalomel (Hg2Cl2) dan tashqari kaliy xloridning turli konsentratsiyali eritmalari ham kiradi. Kaliy xloridning konsentratsiyasiga ko'ra, elektrod uch xil boladi.
1. To'yingan kalomel elektrod — kaliy xloridning to'yingan eritmasi bilan to'ldirilgan, uning elektrod potensiali +0,2488 F(t=25°C). Bu elektrod potensialining doimiylik darajasi va harorat koeffitsienti ancha yuqori.
2. Normal kalomel elektrodi — kaliy xloridning 1N eritmasi bilan to'ldirilgan. Uning potensiali +0,2828 V (t=25°C). Bu elektrod potensialining doimiylik darajasi pastroq boladi.
3. Detsinormallik kalomel elektrodi — 0,1N kaliy xlorid eritmasi bilan to'ldirilgan, uning potensiali +0,3365 K(t=25°C).
Kumush xloridli elektrod potensiometriyada juda ko'p ishlatiladigan elektrod. Bu elektrodning potensiali +0,2224 F(t=25°C), uning doimiylik darajasi yuqori, elektrodning o'lchami kichik, suvda va suvsiz eritmalarda ham ishlatilishi mumkin. Elektrod, ko'pincha kumush va platina simiga elektrolitik cho'ktirilgan kumush yoki kumush xlorid asosida tayyorlanadi.
Do'stlaringiz bilan baham: |