[陽明大一分析化學]利用電化學的儀器

1.     利用電化學的儀器：

a.       基本原理：會用到三個部分：

b.      Reference：參考電極(必須已知電位，易組裝，不易與外界反應)

最常用的有兩種：

(1)   calomel reference electrode：氯化亞汞電極，又稱SCE，電位在25度時為0.244V(氯化汞→汞+氯離子)

(2)   silver chloride reference electrode：氯化銀電極，電位為0.199V(氯化銀→氯離子，銀)

 

c.       junction：類似鹽橋的功能，連接兩個半電池，其電位通常可忽略(非常小)

d.      indicator electrode：指示電極，有許多種類型：

(1)   金屬指示電極：

(a)    第一種：金屬直接參與反應(發生氧化還原)

(b)   第二種：電極本身的離子除參與反應外，還會與溶液內的離子產生反應

(c)    第三種：惰性電極(inert)：電極只負責傳遞電流，並不參與反應，實際參與的是半電池的離子

(2)   膜指示電極：

(a)    又稱p-ion electrodes ，因為所得的數據通常已p函數表示

(b)   原理與金屬指示電極不同，主要是由儀器前端的玻璃小球感應氫離子的濃度(膜兩測電量不平衡)，並由儀器求得電位差。

(c)    以pH儀來看，指示電極中的氫離子濃度為定值，內外的氫離子濃度差造成電位得差異，因而測量電位差

(d)   Ph儀中有兩個參考電極，分別為internal和external，其目的只是為了確定玻璃球內外得電位是相同得(註，此內外都視在儀器內，非接觸溶液得“外側”，詳見圖)

(e)    利用儀器內外得電位差，我們能利用能斯特方程式求出外界得pH值。

(f)    誤差：alkaline error：陽離子接會與膜反應，故產生誤差

(g)   誤差：acid error：pH低於0.5的溶液，其讀取的數據會偏高

(h)   同樣的原理能應用在其他金屬離子的測量