10.5 : Potencjometria Typy elektrod

Elektrody odniesienia służą jako stabilny punkt odniesienia dla pomiarów potencjometrycznych, podczas gdy elektrody wskaźnikowe i robocze reagują na zmiany w składzie roztworu.

Standardowa elektroda wodorowa (SHE) jest szeroko stosowaną elektrodą odniesienia, która utrzymuje zerowy potencjał we wszystkich temperaturach. Jednakże konieczność ciągłego dostarczania gazu wodorowego sprawia, że jest to niepraktyczne w codziennym użytkowaniu.

Alternatywą dla SHE jest nasycona elektroda kalomelowa (SCE). Ta elektroda ma szklany korpus w kształcie litery H, który zawiera platynową elektrodę zanurzoną w rtęci nasyconej chlorkiem rtęci(I) i solami chlorku potasu. Pomimo powszechnego użycia, elektroda kalomelowa nasycona (SCE) jest wrażliwa na wahania temperatury i budzi obawy ekologiczne z powodu zawartości rtęci.

Elektrody srebro-chlorek srebra, które opierają się na redukcji AgCl do Ag, stanowią inną opcję. Elektrody te składają się ze srebrnej elektrody zanurzonej w roztworze KCl nasyconym chlorkiem srebra. Chociaż są bardziej odporne na temperaturę niż SCE, mogą powodować niedokładne pomiary, jeśli jony srebra reagują ze składnikami próbki, co prowadzi do zatykania złącza.

Aby zapewnić dokładne pomiary potencjometryczne za pomocą elektrod odniesienia, kluczowe jest utrzymanie wewnętrznego poziomu cieczy powyżej poziomu roztworu próbki, zapobiegając zanieczyszczeniu i zatkaniu złącza. Regularna konserwacja i czyszczenie są również niezbędne do uzyskania wiarygodnych wyników.

Metalowe elektrody wskaźnikowe można podzielić na trzy kategorie: elektrody klasy I bezpośrednio reagują na roztwory zawierające ich jony; elektrody klasy II tworzą słabo rozpuszczalne sole z mierzonymi jonami; a elektrody klasy III reagują na różne kationy. Obojętny metaliczny elektrod działa jako źródło lub pochłaniacz elektronów w reakcjach redoks.

Tymczasem elektrody membranowe, w tym jonoselektywne i wrażliwe na pH elektrody szklane, są zaprojektowane do pomiaru określonych stężeń jonów w roztworach.