Palladium-waterstofelektrode

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken

De palladium-waterstofelektrode (Pd/H2) is een veel gebruikte referentie-elektrode in elektrochemische studies.[1] Het merendeel van de kenmerken zijn vergelijkbaar met de standaard-waterstofelektrode (met platina). Maar palladium heeft een belangrijk kenmerk - de mogelijkheid om waterstof op te nemen als interstitiële verbinding.[2][3]

Werking van de elektrode[bewerken]

Wanneer waterstof wordt geabsorbeerd in palladium kunnen de onderstaande twee fasen naast elkaar voorkomen:

  • De alfa-fase, met waterstofconcentraties van minder dan 0,025 atomen per palladiumatoom.
  • De bèta-fase, met waterstofconcentraties die overeenkomen met de niet-stoichiometrische formule PdH0.6

Het elektrochemische gedrag van een palladiumelektrode in evenwicht met H3O+-ionen in oplossingen loopt parallel aan het gedrag van palladium met moleculaire waterstof.

\tfrac{1}{2} H_2 = H_{ads} = H_{abs}

Dus het evenwicht wordt gecontroleerd in het ene geval door de gedeeltelijke druk van fugaciteit van moleculair waterstof en in het andere geval door de activiteit van H+-ionen in de oplossing.

E=E^0 + {RT \over F}\ln {a_{H^+} \over (p_{H2})^{1/2}}

Wanneer palladium elektrochemisch wordt geladen door waterstof komt het bestaan van de twee fasen tot uiting door een constante potentiaal van circa +50 mV versus de omkeerbare waterstofelektrode. Dit potentieel is onafhankelijk van de hoeveelheid opgenomen waterstof opgenomen over een breed bereik. Deze eigenschap is de basis voor het gebruik van de palladium/waterstof referentie-elektrode. Het belangrijkste kenmerk van deze elektrode is de afwezigheid van het constant borrelen van moleculair waterstof door de oplossing zoals noodzakelijk voor de standaard-waterstofelektrode.

Zie ook[bewerken]

Referenties[bewerken]

  1. Operation principle of Pd/H2 reference electrode
  2. A palladium-hydrogen probe electrode for use as a microreference electrode
  3. Palladium-hydrogen electrodes for coulometric titration