Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: mechanizm dysocjacyjny

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

The glass electrode 100th anniversary, 25 years of understanding how it functions

Baucke F. G. K.

Chemia Analityczna

2009

Vol. 54, No. 6

1109-1120

The glass electrode differs from metal-metal ion and redox electrodes in that the potential difference is Conned between two electrolytes, a solid (glass) and a liquid electrolyte (electrolyte solution). Extending the two-phase system by further appropriate electrolytic phases results in an applicable galvanic cell with metal terminals. The interesting question, however, is the mechanism by which the potential difference between glass membrane and solution is formed. Although the glass electrode was extensively applied during the first 75 to 80 years after its invention in 1909, the mechanism of potential formation remained obscured. It was tried to explain the functioning by hypotheses, inter alia on thermody-namic arguments (e.g. Ion exchange theory), which, however, cannot explain the mechanism This situation was caused because of the lack of sufficiently sensitive and depth-resolving analytical methods. The situation changed only in the seventies when e.g. IBSCA (Ion Bombardment for Spectrochemical Analysis) and NRA (Nuclear Reaction Analysis) combined with other analytical methods were introduced as tools for the investigation of glass surfaces at SCHOTT AG. It became then obvious that an equilibrium between glass surface groups and ions of the solution (dissociation mechanism) caused a negative potential of the glass membrane and the solution-dependent potential difference between glass and solution. The thermodynamic treatment of the mechanistic equations yielded further informations on the equilibrium: The sub-Nernstian response was explained, the electromotive efficiency (Bales) yielded insights into the equilibrium, the physicochemical state of the glass surface became obvious, the linearity of the electrode response could be shown, and the relationship between pH (and pM) and the anionie surface groups was elucidated. An additional verification of the dissociation mechanism was given. Although large parts of this material have been reported earlier, the informations will be summarised in this paper in order to give an overview for those scientists, who are still tempted to think of the functioning of glass electrodes in thermodynamic terms of the old ion exchange theory.

Elektroda szklana tym różni się od elektrod metal-jon metalu lub redoks, że różnica potencjału powstaje między dwoma elektrolitami, stałym (szkło) i ciekłym (roztwór elektrolitu). Rozszerzając układ dwufazowy o odpowiednie fazy elektrolityczne otrzymuje się ogniwo galwaniczne z dwiema metalowymi końcówkami. Interesującą sprawą jest mechanizm odpowiedzialny za powstanie różnicy potencjałów między szklaną membraną a roztworem. Mimo. że elektroda szklana była powszechnie stosowana, przez pierwsze 75-80 lat po jej wynalezieniu w 1909 roku. mechanizm powstawania potencjału był nieznany. Usiłowano wyjaśnić funkcjonowanie electrody za pomocąhipotezy opartej na założeniach termodynamicznych (np. teorii wymiany jonowej), które jednak nie mogły opisać mechanizmu działania. Wynikało to z braku metod analitycznych wystarczająco czułych i o dostatecznej rozdzielczości. Uległo to zmianie w latach siedemdziesiątych XX w. gdy wraz z innymi technikami analitycznymi zostały wprowadzone w zakładach Schott ACi metody IBSCA (Analiza spektrochemiczna poprzedzona bombardowaniem jonowym) i NRA (Analiza z wykorzystaniem reakcji jądrowej) pozwalające na badanie powierzchni szkła. Stało się oczywiste, że równowaga między grupami na powierzchni szkła a jonami w roztworze (mechanizm dysocjacyjny) powoduje ujemny potencjał membrany szklanej i zależnąod roztworu różnicę potencjału między szkłem a roztworem. Dalszych informacji dostarczyła termodynamiczna interpretacja mechanistycznych równań. Sub-Nernstowskie zachowania zostały wyjaśnione, wydajność elektromotoryczna (Bates) dała wgląd w równowagę, fizykochemiczny stan powierzchni szkła został potwierdzony, możliwe stało się wykazanie liniowości wskazań elektrody i zależności między pH (oraz pM) a grupami anionowymi na powierzchni. Uzyskano dodatkowe potw ierdzenie mechanizmu dysoc jacyjnego. Choć duża część materiału była już publikowana przedstawione tu informacje są podsumowaniem dla tych, którzy wciąż rozumują o działaniu elektrody w kategoriach termodynamicznych dawnej teorii wymiany jonowej.