Elektrot Çeşitleri
Elektrotlar, potansiyometrik ölçümlerde yaygın olarak kullanılan cihazlardır. Elektrotlar, genel olarak iki ana sınıfa ayrılır: referans (karşılaştırma) elektrotları ve indikatör (çalışma) elektrotları. Bu elektrotlar, daha sonra farklı başlıklar altında da sınıflandırılabilir. Elektrot çeşitlerinin bu kadar fazla olmasının nedeni, potansiyometride kullanılan her maddeye uygun bir elektrot bulunmasıdır. Elektrotlar özellikle pH ölçümlerinde kullanılmaktadır.
- Referans (Karşılaştırma) Elektrotlar: Genelde potansiyometrik ölçümlerde, bir yarı hücre potansiyelinin sabit olması ve çalışılan çözeltinin bileşiminden bağımsız olması istenir. Bu elektrotlar, potansiyeli analiz sırasındaki bileşim değişimlerine bağlı olmayan elektrotlardır. İdeal bir referans elektrot dört özelliğe sahip olmalıdır:
- Tersinir olmalı ve Nernst eşitliğine uymalıdır.
- Zamanla değişmeyen bir potansiyele sahiptir.
- Küçük bir darbe maruz kaldıktan sonra orijinal potansiyele döner.
- Sıcaklık değişimi ile küçük bir histerisis gösterir.
Referans elektrotlar, kalomel ve gümüş/klorür olmak üzere ikiye ayrılır. - Kalomel Elektrotlar: En çok kullanılan referans elektrottur. Kalomel, Hg2Cl2 (kalomel) ve Hg'den oluşan bir karışım olup, metalik cıva ve potasyum klorür çözeltisinden meydana gelir. Tepkimesi şu şekildedir: 1/2 Hg2Cl2 + e⁻ → Hg + Cl⁻. Bu tepkimenin potansiyeli klorür derişimine bağlıdır. Potasyum klorür derişimi 0.1 molar olursa standart kalomel elektrot, bir molar olursa kalomel elektrot, doymuş ve doymuş kalomel elektrot adını alır.
- Gümüş/Gümüş Klorür Elektrodu: Bir gümüş telin elektrolitik yoldan gümüş klorür ile kaplanmasından sonra gümüş klorür içeren bir çözeltiye daldırılması ile elde edilen bir elektrot çeşididir. Elektrokimyasal hücreler, iki elektrotlu veya üç elektrotlu olmak üzere sınıflandırılabilir. İki elektrotlu hücrelerde bir çalışma elektrotu ve bir karşılaştırma elektrotu bulunur. Kalomel elektrot ve gümüş/gümüş klorür elektrodu, polarize edilemeyen elektrotlardır; yani akım geçmesi halinde gerilim değerleri sabit kalır.
- İndikatör Elektrot Çeşitleri: Potansiyeli çözeltinin bileşimine bağlı olarak değişen ve referans elektrot ile kullanılan elektrotlardır. İdeal bir indikatör elektrot, çözeltisinde bulunan bir tek iyonun veya iyon grubunun konsantrasyonundaki değişimlere hızlı ve tekrarlanabilir bir cevap verir. Membran elektrotlar (cam elektrot, iyon seçici elektrotlar) ve metal elektrotlar bu sınıfa örnektir.
- Laboratuvarda genellikle gümüş/gümüş klorür ve cam elektrotu bir arada içeren kombine elektrot çeşitleri kullanılır. Bu elektrotlar, çok küçük hacimli çözeltilerde ve ağzı dar deney kaplarının içinde kolayca kullanılabilmesi nedeniyle tercih edilir.
- Normal veya Standart Hidrojen Elektrotu: Elektrolitik olarak platin ile kaplanmış bir platin levhanın birim aktiflik hidrojen çözeltisine batırılmasından meydana gelir. Bu düzenin bulunduğu cam bölmeye 1 ATM basınç ile hidrojen gazı gönderilir. Hidrojen elektrotları, özellikle pH'sı 12'den büyük olan çözeltilerde pek tercih edilmez. Hidrojen iyonlarına göre tersinir olan cam elektrot gibi elektrotlar da vardır. Cam elektrot, özel bir camdan yapılmıştır. Bu cam, düşük erime noktasına sahip olup, nem çekiciliği ve yüksek elektriksel iletkenliği diğer camlara oranla daha yüksektir.
- Cam elektrot çeşitleri, pH'sı dokuzdan büyük olduğunda metal iyonlarına karşı hassaslaşır ve alkali hatasına yol açar.
|
Sebük
25 Temmuz 2024 PerşembePotansiyometrik ölçümlerde kullanılan referans elektrotlardan hangisi daha sabit bir potansiyel sağlar? Kalomel mi yoksa gümüş/gümüş klorür elektrotu mu tercih etmeliyim?
Cevap yazAdmin
25 Temmuz 2024 PerşembeMerhaba Sebük,
Potansiyometrik ölçümlerde gümüş/gümüş klorür (Ag/AgCl) elektrot, kalomel (Hg/Hg2Cl2) elektroda göre daha sabit bir potansiyel sağlar ve genellikle daha düşük sıcaklık katsayısına sahiptir. Bu nedenle, çoğu uygulamada gümüş/gümüş klorür elektrotun kullanılması tavsiye edilir. Ancak, spesifik uygulamanın gereksinimlerine göre değişebilir. Her iki elektrotun da avantajları ve dezavantajları olduğunu unutmamak gerekir.