Elеktrodda sodir bo`ladigan jarayonlar. Nеrnst tеnglamasi. Galvanik elеmеntlar. EyuK

Shisha elektrodining kamchiliklari;

1. Ichki qarshiligi katta, shuning uchun shisha elektrodli zanjir EYUK ini o’lchash uchun elektron voltimetrlar talab qilinadi; SHu maqsadda LPU-0,1, pH 340 pH-metrlar qo’llaniladi;

   
   

2. Ishlatishdan oldin shisha elektrod 2-3 kun 0,1 n xlorid kislotasi eritmasiga solib qo’yiladi va bufer eritmalarga nisbatan “kalibrovka” qilinadi. Buning uchun u barqaror pH ga ega bo’lgan bufer eritmaga tushiriladi va kalit orqali taqqoslash elektrodi, mas.kalomel elektrodiga ulanadi. Hosil bo’lgan galvanik element quyidagicha ifodalanadi:

   
   

Ichki (-) elektrod Ag AgCl

Bichki eritma 0,1N HCl aH+ pH1

Shisha membrana

Tashqi eritma (bufer yoki tekshiri-luvchi)

Eritma KCl to’yin.

Taqqoslash elektrodi Hg2Cl2Hg^++

 _a -Hg₂Cl₂, Hg ¹ _{shisha el.} ² _{shisha el.} _dif.pot. _Cl- Hg₂Cl₂, Hg

SHunday qilib, ushbu elementning bir qismi shisha elektroddir. U ichki elektrod, ichki eritma, shisha membranadan tashkil topgan.
Odatda shisha elektrodning ichki elektrodi va ichki eritmasi doimiy bo’ladi. SHu sababli ichki xlorkumush elektrodi va ichki eritma orasidagi potentsial _Cl- AgCl, Ag va eritma va shisha membranasining unga qaragan tomoni _{1 (shisha)} doimiy bo’ladi.
Tashqi eritma va shisha membrananing unga qaragan potentsiallar farqi o’zgaruvchan bo’ladi. SHunday qilib, shisha elektrodi ion almashtiruvchi elektrodlar 2 ta fazadan: ionit va eritmadan tashkil topadi. Potentsiallar farqi sathlar chegarasida sodir bo’ladi. Bunda ionit va eritma sathida qarama-qarshi zaryadlangan elektr zaryadi vujudga keladi. Ionitlar eritmadagi ma’lum ionlarga nisbatan tanlab almashinish qobiliyatiga ega.
SHuning uchun bunday elektrodlar ion selektiv elektrodlar deyiladi. Natriy, kaliy, kaltsiy va boshqa ionlarga nisbatan qaytar ion selektiv elektrodlar mavjud.

Shisha elektrodi
Shisha elektrodi ion selektiv (ionalmash) elektrodlarning muxim namoyondasidir.
U yupqa devorli maxsus tok o’tkazuvchi shisha shar ko’rinishida bo’lib, ichi 0,1 mol/l kontsentratsiyadagi HCI eritmasi bilan to’ldirilgan bo’ldi. Eritmaga yordamchi xlorkumush elektrodi tushirilgan. Undan potentsial o’lchovchi pribor qutbiga sim borib ulanadi.
Shisha elektrod tekshiriluvchi elektrodga tushiriladi. Tekshiriluvchi elektroddagi aniqlanuvchi ionlar kontsentratsiyasi noma’lum bo’lib, unga taqqoslash elektrodi xam tushiriladi (xlorkumush yoki kalomel). Taqqoslash elektrodi priborning boshqa qutbiga ulanadi. SHunday qilib, hosil bo’lgan zanjirda, shisha elektrodi 2 ta taqqoslash elektrodini (ichki va tashqi) bog’lab turgan galvanik elementni tashkil etadi.
Shisha elektrodini qo’llanilishi,uning tarkibidagi K⁺, Na⁺, Li⁺ kationlarini eritmadagi H⁺ kationlari bilan almashinishiga asoslangan. Shisha mustaxkam asosini tashkil etuvchi anionlar, eritmadagi anionlar bilan almashmaydi. Shuni ta’kidlab o’tish lozimki, shisha va eritmadagi kationlar almashinuvi, shisha va eritmadagi ular muvozanatdagi kontsentratsiyalar nisbati bo’yicha almashinadi. Masalan: agar shishadagi Na⁺ ioni almashinayotgan bo’lsa, H⁺ va Na⁺ ionlarining taqsimlanish koeffitsienti ushbu nisbatda bo’ladi:

Shisha elektrodining potentsiali eritmadagi vodorod elektrodining kontsentratsiyasiga bog’liq.

Shisha pH-elektrod bo’lib ishlashi uchun u gidratlanishi lozim. Gidratlash elektrodni bir necha soat suvda, so’ngra 0,1 m HCI eritmasida saqlash bilan amalga oshiriladi.Gidratatsiyada 1sm³ shishaga taxminan 50 mg suv adsorbtsiyalanadi. Gidratlangan shishani HCI da saqlansa, uning sathidagi bir zaryadli kationlar vodorod ioniga almashinadi.Shisha sathida adsorbtsiya qilingan vodorod ionlarining to’yingan qatlami vujudga keladi. Natijada aniq va doimiy zaryad hosil bo’ladi. Uni taqqoslash elektrodi yordamida o’lchash mumkin. Shisha elektrodi vodorod ionini saqlovchi tekshiriluvchi eritmaga tushirilsa, tezda (1-2 min) muvozanatdagi potentsial skachogi vujudga keladi. Muvozanatda kimyoviy potentsiallar tenglashadi. Bu shisha sathidagi va eritmadagi vodorod ionlari orasida muvozanat hosil bo’lganidan dalolat beradi.
Kamchiligi: 1) maxsus pH-metrlar qo’llash kerak.
2) kuchli ishqoriy sharoitda ishlamaydi.
3) natija shisha sortiga bog’liq pH (1-12) ishlaydi.
pH ma’lum bo’lgan bufer eritma bilan kalibrovka qilinadi.
Afzalligi: 1) vodorod, gidridlari kabi yot moddalar xalaqit qilmaydi.
2) Oksidlanish va qaytarilish xalaqit qilmaydi.
3) muvozanatdagi potentsial tez hosil bo’ladi.
4) zaxarlanmaydi.
5) loyqa, rangli eritmalarni o’lchash mumkin.