Elektrokimyoviy analiz usullari faniga kirish

pH va vodorod elektrodi

Daniyalik kimyogar P.L.Zyorensen tomonidan kiritilgan kimyodagi eng muhim tushunchalardan biri suvli va suvsiz eritmalarda qo‘llaniladigan eritmalarning pH idir. Kuchli kislotali eritmalarda 0 dan 14 gacha bo‘lgan shkaladagi quyi qismlar, kuchli ishqorli eritmalarda yuqori qiymatlar va neytral eritmalarda esa taxminan 7 ga teng.

Turli mamlakatlarning standartlashtiruvchi tashkilotlari tomonidan qabul qilingan pH ni zamonaviy usullarda aniqlash qat’iy termodinamik asosga ega bo‘lmay, ma’lum darajada shartlidir. Ular turli eritmalarda vodorod elektrodlari orasidagi potensiallar farqini o‘lchashga asoslangan va standartlar yordamida vodorod ionlarining aktivligi qiymati bilan orasidagi o‘zaro bog‘lanishni aniqlashga harakat qilinadi. Vodorod elektrodlarining o‘rniga amaliyotda qo‘llaniladigan boshqa datchiklar ham ishlatiladi. Bunday maqsadlarga shisha elektrod bir muncha keng qo‘llaniladi, lekin boshqa elektrodlardan ham, masalan, xingidronli va elektrokimyoviy bo‘lmagan usullardan ham, masalan, kislota-asosli indikatorlar bilan spektrofotometrik usullardan ham keng foydalaniladi. Ammo ulardan foydalanish imkoniyati vodorod elektrodi yordamida o‘tkaziladigan o‘lchashlarga bog‘liq. pH datchiklar o‘zgarishlariga sezgir bo‘lgan o‘lchov asboblari va o‘lchash usullarini bir-biridan alohida qarab chiqish qulay, chunki pH ning o‘lchash usullari va o‘lchashlar uchun qo‘llaniladigan standart eritmalar amalda elektrokimyoviy datchiklarning turiga bog‘liq emas.

pH sezgir datchiklar. Vodorod elektrodi

Suvli va suvsiz eritmalarning pH ini o‘lchash uchun asosiy datchik bo‘lib vodorod elektrodi xizmat qiladi. Protonli erituvchilarda unga nol potensialli standart vodorod elektrodinikidan iborat potensiallar shkalasiga asoslangan. Standart vodorod elektrodini (SVE) sxematik tarzda quyidagicha aks ettirish mumkin:

║H⁺ (aktivlik=1) │ H2 (gaz. uchuvchanlik=1), Pt

Amaliyotda odatda, normal vodorod elektrodidan (NVE) foydalaniladi. Suvli eritmada uni sxematik tarzda quyidagicha ifodalash mumkin:
║H⁺ (1,0M, suvda) │H2 (gaz, p=1 atm.da). Pt
SVE va NVE larning potensiallarini agar o‘lchashlar juda yuqori aniqlikda o‘tkazilmasa amalda bir-biriga teng deb hisoblash mumkin.

NVE ning konsentratsiyasi ancha oddiy; uni tayyorlashda asosiy puxtalikni faqat platinaning sirtini platinalashda namoyon qilinishi kerak. Elektrodni platinalash elektrolitik yacheykada o‘tkaziladi va bunda ishlatilinadigan platina elektrodi katod vazifasini bajaradi. Yacheykadan 1-3 minut davomida 200-400 mA/sm² doimiy tok o‘tkaziladi, shundan so‘ng platinalangan elektrod intensiv ravishda yuviladi; yacheykadagi eritmada xloroplatina kislotasi va juda kam miqdorda qo‘rg‘oshin atsetati bo‘ladi. Ba’zi hollarda, elektrodni platinalashda kutilmagan kataliz uchraydi, xloroplatina kislotasi o‘rniga xloropalladit kislotasini ishlatish mumkin; lekin palladitlanadigan elektrodning reaksiya tezligi pH ga o‘zgarishi ancha past.