银/氯化银(Ag/AgCl)电极的参比电极值为 相对于标准氢电极 (SHE) 的 0.197 伏特 (V) 相对于标准氢电极(SHE)的 0.197 伏(V)。这一电位是由浸入饱和氯化钾(KCl)溶液中的涂有氯化银(AgCl)的银丝的氧化还原系统实现的。Ag/AgCl 电极因其稳定性、再现性和易用性而被广泛使用,成为电化学测量中的常见选择。
要点说明:
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什么是银/氯化银参比电极?
- 银/氯化银参比电极由镀有氯化银 (AgCl) 并浸入饱和氯化钾 (KCl) 溶液中的银丝组成。
- 该电极的工作原理是银(Ag)和氯化银(AgCl)之间的氧化还原反应,从而保持稳定且明确的电位。
- 接点(由陶瓷、棉花或聚四氟乙烯等材料制成)允许少量内部填充溶液渗漏到样品中,从而确保电接触并保持稳定的电位。
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为什么 Ag/AgCl 电位稳定?
- Ag/AgCl 电极电位的稳定性源于氧化还原系统成分(饱和 KCl 溶液中的 Ag、AgCl 和 Cl- 离子)的持续活动。
- 该电极 "良好定位",这意味着即使有小电流流过,它也能保持恒定的电位。
- 饱和氯化钾溶液确保了稳定的氯离子浓度,这对维持电极电位至关重要。
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银/氯化银的参比电极值
- 银/氯化银电极的标准电位为 0.197 V,相对于 25°C 时的标准氢电极 (SHE) 0.197 V。
- 这一数值是根据内斯特方程得出的,该方程描述了电极电位与参与氧化还原反应的物种活性之间的关系。
- 电极电位会因温度、氯化钾溶液浓度和电极的具体设计等因素而略有不同。
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银/氯化银参比电极的优点
- 稳定性: 银/氯化银电极可长期保持电位稳定,因此可用于长期测量。
- 可重复性: 电极电位重复性高,确保多次测量结果一致。
- 易于使用: 与汞基电极(如甘汞电极)不同,Ag/AgCl 电极更安全、更环保。
- 适用性广: 银/氯化银电极与各种样品和测量设置兼容。
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影响电极电位的因素
- 温度: 银/氯化银电极的电位与温度有关。要进行精确测量,必须考虑温度变化。
- 氯化钾的浓度: 电极电位受溶液中氯离子浓度的影响。通常使用饱和 KCl 溶液,以确保电位稳定且明确。
- 接合点电位: 电极和样品之间的交界处可能会产生微小的电位差,应尽量减小电位差,以避免测量误差。
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与其他参比电极的比较
- 标准氢电极 (SHE): 不过,由于其复杂性和需要氢气供应,常规使用并不实用。
- 饱和甘汞电极 (SCE): 在 25°C 时,SCE 对 SHE 的电位约为 0.241 V。虽然它很稳定,但与银/氯化银电极相比,汞的使用使其不太理想。
- 汞/氧化汞电极: 这种电极可用于碱性溶液,但由于汞的毒性而不常用。
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银/氯化银参比电极的应用
- pH 测量: Ag/AgCl 电极通常用作 pH 计的参比电极。
- 电化学传感器: 用于各种电化学传感器,包括离子选择电极和生物传感器。
- 腐蚀研究: 银/氯化银电极可用于腐蚀监测和电化学阻抗谱(EIS)研究。
- 医疗设备: 它们用于医疗应用,如心电图(ECG)和葡萄糖传感器。
通过了解银/氯化银参比电极的原理和特性,用户可以确保在各种应用中进行准确可靠的电化学测量。
汇总表:
主要方面 | 详细信息 |
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参比电极值 | 25°C 时 0.197 V vs. SHE |
组成 | 涂有 AgCl 的银丝,浸入饱和 KCl 溶液中 |
稳定性 | 由于氧化还原系统持续活跃,电位保持稳定 |
应用 | pH 值测量、电化学传感器、腐蚀研究、医疗设备 |
优势 | 稳定、可重现、安全、环保 |
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