수은 염화수은의 기준 전극은 포화 칼로멜 전극(SCE)입니다.
이 전극은 포화 염화칼륨(KCl) 용액에 수은과 염화수은(I)의 고체 페이스트(Hg2Cl2)로 구성되어 있습니다.
SCE는 안정성과 견고성으로 잘 알려져 있습니다.
하지만 수은이 포함되어 있어 환경 및 안전 문제로 인해 특정 애플리케이션에서는 사용이 제한됩니다.
4가지 핵심 사항 설명
SCE의 구성 및 구조
구성 요소: SCE는 칼로멜이라고도 하는 염화수은(I)(Hg2Cl2) 층으로 코팅된 수은(Hg) 전극으로 구성되어 있습니다. 이것은 염화칼륨(KCl)의 포화 용액에 담궈져 있습니다.
포화 용액: 염화칼륨 용액은 염화물 이온의 일정한 활성을 보장하기 위해 포화 상태로 유지되어 전극 전위를 안정화시킵니다.
다공성 장벽: 전극은 일반적으로 염화물 이온의 교환을 허용하고 전기 회로를 완성하는 다공성 장벽 또는 염 브릿지가 있는 튜브에 들어 있습니다.
전기 화학 반응
산화 환원 반응: SCE에 관련된 반세포 반응은 [ 12Hg_2Cl_2(s) + e^- \우측 왼쪽 타르푼 Hg(l) + Cl^-(aq) ]입니다. 이 반응은 수용액에서 고체 칼로멜, 원소 수은 및 염화물 이온 사이의 평형을 보여줍니다.
전위 안정성
기준 전위: SCE는 표준 수소 전극(SHE)에 비해 +0.241V의 표준 전위를 가집니다. 이 전위는 염화물 이온 활성을 일정하게 유지하는 포화 KCl 용액으로 인해 비교적 안정적으로 유지됩니다.
장점: SCE의 안정성으로 인해 많은 전기화학 측정에서 신뢰할 수 있는 기준 전극으로 사용됩니다. 다른 기준 전극에 비해 온도 변화에 덜 민감합니다.
응용 분야 및 한계
일반적인 용도: SCE는 pH 측정, 산화 환원 전위 측정 및 기타 분석 화학 응용 분야를 포함한 다양한 전기 화학 응용 분야에서 널리 사용되어 왔습니다.
환경 및 안전 문제: 수은의 존재로 인해 식음료 분석, 환경 연구 및 의료 분야와 같은 특정 분야에서는 SCE의 사용이 제한됩니다. 환경 위험을 완화하려면 적절한 폐기 및 취급이 필요합니다.
대체 옵션: 염화은 전극(Ag/AgCl)은 특히 수은이 허용되지 않는 애플리케이션에서 SCE의 대안으로 선호되는 경우가 많습니다.
유지 관리 및 취급
미리 충전된 전극: 상업용 SCE는 일반적으로 전극이 젖어 있고 기능을 유지할 수 있도록 포화 KCl 용액으로 미리 채워져 있습니다.
밀봉된 충전 구멍: 충전 구멍은 보관 및 운송 중 누출을 방지하기 위해 밀봉되어 있습니다. 전해액이 자유롭게 흐르고 액체 접합부를 유지하려면 사용 전에 반드시 열어야 합니다.
액체 접합부 습기 유지: 전해질이 시료와 접촉하는 액체 접합부는 정확하고 안정적인 판독을 위해 젖은 상태로 유지해야 합니다.
요약하면, 포화 칼로멜 전극(SCE)은 포화 염화칼륨 용액에 수은과 염화수은(I)으로 구성된 견고하고 안정적인 기준 전극입니다.
안정성과 신뢰성이 뛰어나지만 수은과 관련된 환경 및 안전 문제로 인해 사용이 제한됩니다.
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