Hg/Hgso4 기준 전극 전위는 얼마입니까? 염화물 없는 측정 가이드

수은-황산수은(Hg/HgSO4) 기준 전극의 허용 전위는 일반적으로 포화 황산칼륨(K2SO4) 전해질을 사용할 때 표준 수소 전극(SHE) 대비 +0.64 V입니다. 0.5 M 황산(H2SO4) 전해질을 사용할 때는 이 값이 SHE 대비 +0.68 V로 약간 변경됩니다.

Hg/HgSO4 전극은 특수하고 매우 안정적인 기준 전극으로, 한 가지 중요한 이유로 가치가 높습니다. 바로 염화물 이온 없이 작동한다는 점입니다. 이는 염화물 오염이 결과에 영향을 미치거나 시스템을 손상시킬 수 있는 전기화학 실험에 필수적인 선택입니다.

수은-황산수은 전극이란 무엇인가요?

핵심 구성 요소

수은-황산수은 전극은 액체 수은(Hg) 웅덩이가 고체 황산수은(Hg₂SO₄) 페이스트와 직접 접촉하는 방식으로 구성됩니다.

전해질의 역할

이 수은 및 황산염 페이스트는 고농도의 황산염 이온을 포함하는 수용액에 담겨 있습니다. 이는 일반적으로 포화 황산칼륨(K₂SO₄) 용액 또는 0.5 M 황산(H₂SO₄) 용액입니다.

안정적인 기준을 제공하는 방법

수은, 난용성 염(Hg₂SO₄), 전해질 내 황산염 이온 간의 계면은 안정적이고 재현 가능한 전기화학적 반쪽 반응을 생성합니다. 이 평형은 일정한 전위를 생성하며, 이는 작업 전극의 전위를 측정하는 신뢰할 수 있는 벤치마크 역할을 합니다.

SHE 대비 전위 이해

황산칼륨(K₂SO₄)에서의 전위

포화 황산칼륨 충전 용액을 사용할 때 Hg/HgSO₄ 전극의 표준 전위는 표준 수소 전극(SHE) 대비 +0.64 V입니다.

황산(H₂SO₄)에서의 전위

산성 환경에서는 0.5 M 황산 충전 용액이 자주 사용됩니다. 이는 전위를 SHE 대비 +0.68 V로 약간 이동시킵니다. 이러한 변화는 두 전해질 용액에서 황산염 이온의 활성이 다르기 때문입니다.

결정적인 장점: 염화물 없는 시스템

일반적인 전극의 문제점

가장 널리 사용되는 기준 전극인 포화 칼로멜 전극(SCE) 및 은/염화은(Ag/AgCl) 전극은 농축된 염화칼륨(KCl) 용액으로 채워져 있습니다.

염화물 누출이 우려되는 이유

실험 중에는 이 염화물 함유 충전 용액의 미량의 양이 전극 접합부에서 시험 용액으로 누출될 수 있습니다. 이는 염화물 이온이 반응을 방해하거나, 촉매를 오염시키거나, 스테인리스 스틸 부품을 부식시킬 수 있는 시스템에서 심각한 문제입니다.

Hg/HgSO₄ 솔루션

Hg/HgSO₄ 전극은 이 문제를 해결하기 위해 특별히 개발되었습니다. 염화물 기반 전해질 대신 황산염 기반 전해질을 사용함으로써 염화물 오염 위험을 완전히 제거하여 민감한 시스템에서 측정의 무결성을 보장합니다.

목표에 맞는 올바른 선택

주요 초점이 염화물에 민감한 환경에서 작업하는 경우: Hg/HgSO₄ 전극은 측정 오류 및 시스템 손상을 방지하기 위한 올바르고 표준적인 선택입니다.
주요 초점이 일반 수성 전기화학인 경우: 사소한 염화물 누출이 허용되는 한, 더 일반적이고 종종 저렴한 Ag/AgCl 또는 SCE 전극이 완벽하게 적합합니다.
주요 초점이 전위 변환인 경우: SHE 스케일에 대한 올바른 변환 계수를 적용하기 위해 Hg/HgSO₄ 전극에 사용된 특정 전해질(예: 포화 K₂SO₄ 또는 0.5 M H₂SO₄)을 항상 기록하십시오.

적절한 기준 전극을 선택하는 것은 정확하고 신뢰할 수 있는 전기화학 데이터를 얻는 데 필수적입니다.

요약 표:

전해질 용액	표준 수소 전극(SHE) 대비 전위
포화 황산칼륨(K₂SO₄)	+0.64 V
0.5 M 황산(H₂SO₄)	+0.68 V

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