电极电位-玻璃的性质

  玻璃浸入溶液中,玻璃表面与溶液的界面上产生玻璃的电极电位.有了电 位就会引起离子交换。离子交换反应用下面的通式表示:Me玻十L一L玻十Me液H+,Lit,Na+,K+、TI+、Ag+能互相置换。当Me+=Na+或Li+,L+=H+时,实用价值特别大。用含大量碱金属氧化物的玻璃,可制成测溶液pH值用的电极(隔膜)。这种玻璃电极的电位取决于溶液中 H+和Me+的活度(浓度),简单求解时,可采用下式:F=p,+2.31g(aH++RaMe+)(4-37)QMe+(玻)@H+式中,k=为离子交换反应的平衡常数。aMe+aH+(玻)如aH+》kaMe+,则电极的工作类似于氢电极,即具有氢的功能。反之,如aH+《kaMe+,则玻璃电极类似于金属电极,即具有金属的功能(钠、钾等的功能).玻璃电极的电位与玻璃的化学成分存在一定的关系。 按照B.B.莫伊谢耶夫(Monoeea)的资料,在离子交换反应不止于表面而是逐渐向体内扩展的情况下,电极电位是稳定的。 将玻璃电极和标准电极构成原电池,电池的电动势清楚地反映出9玻的值。 不同成分玻璃的典型E-pH曲线沿长度分为氢功能段和金属功能段(图4-8)。虚线是由式(4-37)求出的曲线轨迹。实验曲线与由式(4-37)计算的曲线不一致,其原因尼科尔斯基做了理论阐释.选用不同成分的电极玻璃,可以在从强酸溶液(pH《,温度0~100'C)开始到强碱溶液(pH 20C时为14,95'C时为11) 为止很宽的范围内控制PH值.某些含变价元素氧化物的玻璃能呈现电子功能,对溶液氧化势的变化十分敏感。 由此可制成氧化还原电极。