KEMIJSKI RJEČNIK

indikatorska elektroda    →   indicator electrode

Indikatorska elektroda je radna elektroda u nekim klasičnim dvoelektrodnim sustavima, npr. u potenciometriji. Potencijal indikatorske elektrode u odnosu na referentnu elektrodu posljedica je koncentracije (točnije aktiviteta) ispitivane vrste u otopini.

staklena elektroda    →   glass electrode

Staklena elektroda je elektroda osjetljiva na vodikove ione. Sastoji se od staklene membrane, unutarnje referentne elektrode i unutarnje otopine. Može se također prirediti i staklena elektroda osjetljiva na natrijeve ione.

Staklena elektroda ima ekstremno velik električni otpor. Membrana tipične staklene elektrode (debljine od 0.03 mm do 0.1 mm) ima električni otpor od 30 MΩ do 600 MΩ). Aktivitet vodikovih iona u unutrašnjoj otopini je stalan. Površina staklene membrane mora biti hidratizirana da bi djelovala kao pH elektroda. kada se staklena membrana uroni u vodenu otopinu na njenoj površini se formira tanki gel sloj pri čemu dolazi do ionske izmjene između iona natrija u kristalnoj rešetki stakla i vodikovog iona. Ista stvar se dešava i na unutrašnjoj strani membrane.

Najjednostavnije objašnjenje rada staklene membrane je da se staklo ponaša kao slaba kiselina (staklo-H).

Aktivitet vodikovih iona u unutrašnjoj otopini je stalan. Kada se na vanjskoj strani staklene membrane promijeni koncentracija vodikovih iona staklo će se protonirati ili deprotonirati. Razlika pH otopina s unutrašnje i vanjske strane staklene membrane stvara elektromotornu silu proporcionalnu toj razlici.

ion selektivne elektrode    →   ion selective electrode

Ion selektivne elektrode (ISE) jesu elektrode čiji je potencijal ovisan o koncentraciji određene ionske vrste u otopini. ISE su često membranske elektrode i koriste se u elektroanalitičkoj kemiji.

živa    →   mercury

Živa je poznata od davnih vremena (~1500. godine prije Krista). Ime je dobila od latinske riječi hydrargyrum što znači tekuće srebro. To je sjajni, srebrno bijeli metal. Pri sobnoj temperaturi je tekućina. Loše vodi toplinu i električnu struju. Stabilna je na zraku. Ne reagira s lužinama i većinom kiselina. Otapa se samo u oksidirajućim kiselinama. Tekuća živa otapa mnoge metale dajući amalgame. Ovisno o količini otopljenog metala, amalgami mogu biti tekući ili čvrsti. Živine pare su vrlo otrovne. Lako se resorbira čak i preko nepokrivenih dijelova kože. Imaju kronični kumulativni efekt. Organski spojevi žive, kao što je metil-živa, su također jaki otrovi. U prirodi žive ima dvadesetak puta više nego kadmija. Može se pronaći samorodna ili u mineralu cinabaritu (HgS). Klor-alkalne elektrolize su najveći potrošači žive gdje se živa upotrebljava kao katoda kod elektrolize, zbog velikog prenapona vodika na njoj i stvaranja amalgama s produktom. Sa živom se pune termometri, barometri ili se izrađuju lampe koje isijavaju svjetlost bogatu ultraljubičastim zrakama.

Nernstova jednadžba za elektrodni potencijal    →   Nernst’s electrode potential equation

Za opću reakciju nekog redoks-sustava

ovisnost elektrodnog potencijala redoks sustava o aktivitetu oksidiranog i reduciranog oblika u otopini daje nam Nernstova jednadžba za elektrodni potencijal:

gdje je E = elektrodni potencijal redoks-sustava

E° = standardni elektrodni potencijal redoks-sustava

R = univerzalna plinska konstanta

T = termodinamička temperatura

F = Faradayeva konstanta

z = broj elektrona koji se izmjenjuju u redoks-reakciji

a_O = aktivitet oksidiranog oblika

a_R = aktivitet reduciranog oblika

n = stehiometrijski koeficijent oksidiranog oblika

m = stehiometrijski koeficijent reduciranog oblika

referentna elektroda    →   referent electrode

Referentna elektroda je elektroda čiji je potencijal poznat i potpuno neovisan o koncentraciji analita. Kao referentne elektrode najčešće se koriste kalomel i srebro/srebrov klorid elektroda.

Tablica: Ovisnost potencijala referentnih elektroda o temperaturi i koncentraciji KCl

standardni elektrodni potencijal    →   standard electrode potential

Standardni elektrodni potencijal (E°) (standardni redukcijski potencijl) definiran je mjerenjem relativnih elektrodnih potencijala uz standardne uvjete (aktivitet 1, tlak 101 325 Pa i temperatura 25 °C) prema standardnoj vodikovoj elektrodi. Po konvenciji članak se piše tako da se oksidirani oblik piše prvi. Na primjer,

Elektromotorna sila gornjeg članka je -0.76 V pa je standardni elektrodni potencijal Zn²+|Zn polućelije -0.76 V.

Kada su aktiviteti oksidiranog i reduciranog oblika jednaki 1, tada je logaritamski član u Nernstovoj jednadžbi za elektrodni potencijal jednak nuli i imamo

srebro/srebrov klorid elektroda    →   silver/silver-chloride electrode

Srebro/srebrov klorid elektroda je najčešće korištena referentna elektroda zbog svoje jednostavnosti, neotrovnosti, niske cijene i stabilnosti. Najčešći se puni zasićenim kalijevim kloridom ali može biti punjena i kalijevim kloridom nižih koncentracija, npr. 3.5 mol dm^-3 ili 1 mol dm^-3. Rad srebro/srebrov klorid elektrode temelji se na polureakciji

Tablica: Ovisnost potencijala srebro/srebrov klorid elektrode o temperaturi i koncentraciji KCl prema standardnoj vodikovoj elektrodi

standardna vodikova elektroda    →   standard hydrogen electrode

Standardna vodikova elektroda sastoji se od elektrode od spužvaste platine uronjene u otopinu vodikovih iona aktiviteta 1 kroz koju se propušta plinoviti vodik pod tlakom od 101 325 Pa. Standardna vodikova elektroda u članku dogovorno se prikazuje uvijek lijevo

Redoks-potencijal standardne vodikove elektrode, pri svim temperaturama, dogovorno je uzet kao 0.

CO2 ion selektivna elektroda    →   CO2 ion selective electrode

Ion selektivna elektroda za mjerenje koncentracije ugljikovog dioksida koristi hidrofobnu, CO₂ propusnu membranu koja odvaja unutrašnju otopinu od otopine uzorka. Otopljeni ugljikov dioksid iz uzorka prolazit će kroz membranu sve dotle dok se ne uspostavi ravnoteža između parcijalnih tlakova CO₂ u vanjskoj i unutrašnjoj otopini. Difuzija CO₂ kroz membranu utječe na koncentraciju hidronijevog iona u unutrašnjoj otopini prema reakciji

Koncentracija H+ iona u unutrašnjoj otopini mjeri se staklenom elektrodom. Unutrašnja otopina sadrži visoku koncentraciju natrijeva bikarbonata (npr. 0.1 mol/L NaHCO₃) kako bi količina bikarbonata ostala konstantna tijekom mjerenja.