Газовые электроды

Газовые электроды представляют собой разновидность окислительно-восстановительных электродов, на которых протекают реакции с участием газов. Наибольший интерес из этой группы представляют водородный и кислородный электроды.

Водородный электрод. Этот электрод содержит платинированную платину, погруженную в водный раствор и одновременно контактирующую с пузырьками водорода. Платинированная платина (используются другие названия: черненная платина, серая платина) покрыта электролитическим способом мельчайшими частицами платины, имеет высокую удельную поверхность и обладает каталитическими свойствами, что ускоряет наступление равновесия реакции с участием газообразного водорода.

На водородном электроде протекает реакция:

2H⁺ + 2e = H₂.

Условно водородный электрод записывается следующим образом:

H⁺ôH₂, Pt или H⁺ôH₂ (Pt).

Замечательной особенностью водородного электрода является то, что по предложению В.Нернста стандартный водородный электрод был принят в качестве стандартного электрода сравнения. Следовательно, стандартный потенциал водородного электрода равен 0. Напомним, что стандартным условиям отвечают: активность ионоводорода равна 1 и давление водорода, рассматриваемого как идеальный газ, равно 1 атм или 1,01325×10⁵ Па. Следовательно, если давление водорода выражать в атмосферах, то выражение для электродного потенциала принимает следующий вид:

. (2 - 7)

Если же давление выражается в Паскалях, то формула для расчета электродного потенциала может быть записана так:

.

При постоянном давлении водорода потенциал водородного электрода зависит только от водородного показателя среды:

j = -b×pH.

В связи с этим водородный электрод является главным рН‑ метрическим электродом.

Кислородный электрод. Существуют два варианта рассмотрения кислородного электрода. Первому из них отвечают следующие характеристики:

1/2O₂ + H₂O + 2e = 2OH^-,

OH^-ôO₂, Pt,

,

j⁰ = + 0,401 В,

а второй характеризуется следующим:

1/2O₂ + 2H⁺ + 2e = H₂O,

H+ôO₂, Pt,

j⁰ = +1,228 B.

Кроме приведенных реакций на кислородном электроде могут протекать реакции с образованием пероксида водорода и пероксид-ионов. В связи с этим воспроизводимый кислородный электрод реализовать не удается.