実験をセットアップする際、基準点として適切な電極を選ぶことは非常に重要です。
これは、電位を一定に保ち、正確で信頼できる測定を保証するのに役立つからです。
基準点となる電極には、さまざまな種類があります。
安定性と入手のしやすさから、より一般的に使用されているものもあります。
この記事では、基準点として使用できる電極の種類を探ります。
その特徴、用途、最も効果的な条件に焦点を当てます。
基準点として使用できる4種類の電極
1.基準電極の定義と重要性
定義 参照電極は、電気化学実験において安定した既知の電位を確立するために使用されます。
他の電極の電位を測定する際の基準となる。
重要性： その主な機能は、実験を通して一定の電位を維持することである。
これにより、測定された電位変化が参照電極ではなく、作用電極によるものであることが保証される。
2.一般的な参照電極の種類
銀/塩化銀(Ag/AgCl)： この電極はAgClからAgへの還元に基づく。
安定性が高く、調製が容易なため、一般的に使用される。
飽和KCl溶液で使用した場合、通常25℃で+0.197 Vの電位を持つ。
飽和カロメル電極（SCE）： これも広く使われている参照電極です。
安定性が高く、調製が容易なことで知られている。
25℃で+0.241 Vの電位を持つ。
銅/硫酸銅（Cu/CuSO4）： この電極は特定の用途、特に土壌と水の研究に使用される。
これは、水性環境での安定性による。
水銀/酸化水銀（Hg/Hg2O）： この電極は、現在ではあまり使用されていない。
しかし、ある種の非水性環境における安定性では、まだ認められている。
3.非水系参照電極
擬似参照電極： 非水環境では、水性電解質の漏れが実験を妨害する可能性があるため、白金ワイヤーのような擬似参照電極を使用することができる。
これらは、非水溶液の組成に基づいて基準電位を生成する。
内部参照化合物： 擬似参照電極を使用する場合、フェロセンのような内部参照酸化還元化合物を加えるのが一般的です。
これにより、既知の安定した基準電位が確保される。
4.参照電極の使用に関する考慮事項
安定性と再現性： 選択した参照電極は、実験中安定した電位を維持しなければならない。
これにより再現性のある結果が得られます。
実験条件との適合性： 電極は、溶液の種類（水性または非水性）および実験の温度・圧力条件に適合していなければならない。
標準化： 異なるシステム間で比較するためには、標準化された参照電極を使用することが重要です。
または、実験方法において標準的でない参照電極を考慮すること。
5.実験セットアップと使用法
二電極セットアップ： より単純なセットアップでは、参照電極を作用電極と組み合わせて使用することができる。
通電機能と電位感知機能の両方が組み合わされる。
ハーフセル構成： 参照電極はしばしばハーフセルの一部として使用されます。
これは、電極電位を決定する実用的な方法を提供します。
結論として、参照電極の選択は実験の特定の要件に依存します。
これには、電位の安定性、実験環境との適合性、標準化された測定の必要性などが含まれます。
Ag/AgClやSCEのような一般的に使用される参照電極は、信頼性が高く安定した電位を提供します。
これらの電極は、幅広いアプリケーションに最適です。
非水環境では、擬似参照電極と内部参照化合物が実行可能な代替手段を提供します。
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