Nəticədə diffuziya potensialı yaranır. Membran diffuziya potensialı

xarici hüceyrə membran- plazmalemma - əsasən dielektrik olan lipid təbəqəsi. Membranın hər iki tərəfində keçirici bir mühit olduğundan, elektrik mühəndisliyi baxımından bütün bu sistem kondansatör. Beləliklə, canlı toxuma vasitəsilə dəyişən cərəyan həm aktiv müqavimətlərdən, həm də çoxsaylı membranların əmələ gətirdiyi elektrik tutumlarından keçə bilər. Müvafiq olaraq, alternativ cərəyanın canlı toxumadan keçməsinə müqavimət iki komponentlə təmin ediləcəkdir: aktiv R - məhlul vasitəsilə yüklərin hərəkətinə müqavimət və reaktiv X - membran strukturlarında elektrik tutumunun cərəyanına müqavimət. . Reaktiv qütbləşmə xarakteri daşıyır və onun dəyəri düsturla elektrik tutumunun dəyəri ilə əlaqələndirilir:

burada C elektrik tutumu, w dairəvi tezlik, f cərəyanın tezliyidir.

Bu iki element ardıcıl və ya paralel bağlana bilər.

Canlı toxumanın ekvivalent elektrik dövrəsi- bu, hər biri öyrənilən toxumanın strukturunun müəyyən elementinə uyğun gələn elektrik dövrəsinin elementlərinin əlaqəsidir.

Parçanın əsas strukturlarını nəzərə alsaq, aşağıdakı sxemi alırıq:

Şəkil 2 - Canlı toxumanın ekvivalent elektrik dövrəsi

R c - sitoplazmanın müqaviməti; R mf - hüceyrələrarası müqavimət, Sm membranın elektrik tutumudur.

Empedans anlayışı.

Empedans- elektrik dövrəsinin aktiv və reaktiv komponentlərinin ümumi kompleks müqaviməti. Onun dəyəri formulun hər iki komponenti ilə bağlıdır:

burada Z - empedans, R - aktiv müqavimət, X - reaksiya.

Reaktiv və aktiv müqavimətin ardıcıl əlaqəsi ilə empedansın dəyəri düsturla ifadə edilir:

Reaktiv və aktiv müqavimətin paralel əlaqəsi ilə empedansın qiyməti aşağıdakı kimi yazılır:

Əgər R və C dəyişdikdə empedans qiymətinin necə dəyişdiyini təhlil etsək, onda belə nəticəyə gələrik ki, bu elementlər ardıcıl və paralel bağlandıqda, aktiv müqavimət R artdıqda, müqavimət artır, C artdıqda isə azalır. və əksinə.

Canlı toxumanın empedansı, ilk növbədə, ölçülən toxumanın xüsusiyyətlərindən asılı olan labil bir dəyərdir, yəni:

1) toxumanın strukturu (kiçik və ya böyük hüceyrələr, sıx və ya boş hüceyrələrarası boşluqlar, hüceyrə membranlarının lignification dərəcəsi);

2) toxumaların nəmləndirilməsi;

4) membranların vəziyyəti.

İkincisi, empedans ölçmə şərtlərindən təsirlənir:

1) temperatur;

2) yoxlanılan cərəyanın tezliyi;

3) elektrik dövrəsinin diaqramı.

Membranlar müxtəlif ekstremal amillərlə məhv edildikdə, hüceyrə elektrolitlərinin hüceyrələrarası boşluğa buraxılması səbəbindən plazmalemmanın, eləcə də apoplastın müqavimətində azalma müşahidə olunacaq.

Birbaşa cərəyan əsasən hüceyrələrarası boşluqlardan keçəcək və onun dəyəri hüceyrələrarası məkanın müqavimətindən asılı olacaq.

Şəkil 3 - Dəyişən cərəyanın tezliyini dəyişdirərkən toxumanın tutumunun (C) və müqavimətinin (R) dəyişməsi (f)

Alternativ cərəyanın üstünlük verilən yolu tətbiq olunan gərginliyin tezliyindən asılıdır: artan tezliklə cərəyanın artan bir hissəsi hüceyrələrdən (membranlardan) keçəcək və kompleks müqavimət azalacaq. Bu fenomen - sınaq cərəyanının tezliyinin artması ilə empedansın azalması - adlanır keçiriciliyin dispersiyası.

Dispersiyanın dikliyi polarizasiya əmsalı ilə xarakterizə olunur. Canlı toxumaların elektrik keçiriciliyinin dispersiyası birbaşa cərəyanda olduğu kimi aşağı tezliklərdə də qütbləşmənin nəticəsidir. Elektrik keçiriciliyi qütbləşmə ilə bağlıdır - tezlik artdıqca polarizasiya hadisələri daha az təsir göstərir. Elektrik keçiriciliyinin dağılması, eləcə də qütbləşmə qabiliyyəti yalnız canlı toxumalara xasdır.

Toxumanın ölümü zamanı qütbləşmə əmsalının necə dəyişdiyinə baxsaq, ilk saatlarda olduqca güclü şəkildə azalır, sonra onun düşməsi yavaşlayır.

Məməlilərin qaraciyərində qütbləşmə əmsalı 9-10, qurbağa qaraciyərində 2-3 var: maddələr mübadiləsi nə qədər yüksəkdirsə, qütbləşmə əmsalı bir o qədər yüksəkdir.

Praktik dəyər.

1. Şaxtaya davamlılığın təyini.

2. Su təchizatının tərifi.

3. İnsanın psixo-emosional vəziyyətinin təyini (“Tonus” cihazı)

4. Yalan detektorunun komponenti - poliqraf.

Membran diffuziya potensialı

Diffuziya potensialı- müxtəlif ionların hərəkət sürətindəki fərqlərə görə yüklərin mikroskopik şəkildə ayrılması nəticəsində yaranan elektrik potensialı. Membran vasitəsilə fərqli bir hərəkət sürəti fərqli seçici keçiriciliklə əlaqələndirilir.

Onun baş verməsi üçün müxtəlif konsentrasiyalı elektrolitlərin və anionların və kationların müxtəlif hərəkətliliyinə malik olması lazımdır. Məsələn, hidrogen və xlor ionları (şək. 1.). İnterfeys hər iki ion üçün eyni dərəcədə keçiricidir. H + və Cl - ionlarının keçidi aşağı konsentrasiya istiqamətində həyata keçiriləcək. Membrandan keçərkən H + hərəkətliliyi Cl-dən daha yüksəkdir - buna görə elektrolit interfeysinin sağ tərəfində böyük bir ion konsentrasiyası yaranacaq, potensial fərq yaranacaq.

Yaranan potensial (membran qütbləşməsi) ionların daha da daşınmasını maneə törədir ki, nəticədə membrandan keçən ümumi cərəyan dayanacaq.

Bitki hüceyrələrində ionların əsas axınları K + , Na + , Cl - axınlarıdır; onlar hüceyrənin daxilində və xaricində əhəmiyyətli miqdarda olurlar.

Bu üç ionun konsentrasiyalarını, onların keçiricilik əmsallarını nəzərə alaraq, bu ionların qeyri-bərabər paylanması səbəbindən membran potensialının qiymətini hesablamaq olar. Bu tənliyə Qoldman tənliyi və ya sabit sahə tənliyi deyilir:

harada φM - potensial fərq, V;

R - qaz sabiti, T - temperatur; F - Faraday nömrəsi;

P - ion keçiriciliyi;

0 - hüceyrə xaricində ion konsentrasiyası;

I hüceyrə daxilində ion konsentrasiyasıdır;

Qalvanik elementdən danışarkən biz yalnız metal və onun duzunun məhlulu arasındakı interfeysi nəzərdən keçirdik. İndi iki fərqli elektrolitin məhlulları arasındakı interfeysə keçək. Galvanik hüceyrələrdə məhlullar arasındakı təmas sərhədlərində sözdə diffuziya potensialları. Məhlulların konsentrasiyası eyni olmadıqda, onlar eyni elektrolitin məhlulları arasındakı interfeysdə də görünür. Belə hallarda potensialın səbəbi məhlulda ionların qeyri-bərabər hərəkətliliyidir.

Müxtəlif tərkibli və ya konsentrasiyalı məhlullar arasındakı sərhəddə potensial sıçrayışa diffuziya potensialı deyilir. Diffuziya potensialının dəyəri, təcrübənin göstərdiyi kimi, ionların hərəkətlilik fərqindən, həmçinin təmasda olan məhlulların konsentrasiyalarının fərqindən asılıdır.

Diffuziya potensialı həm eksperimental olaraq, həm də hesablana bilər. Beləliklə, tək yüklü ionlar verən eyni elektrolitin müxtəlif konsentrasiyalı məhlullarının təması nəticəsində yaranan diffuziya potensialının (ε D) qiyməti düsturla hesablanır.

harada l K və l a- bir elektrolitin ionlarının hərəkətliliyi; l K ' və mən a'- başqa elektrolitin ionlarının hərəkətliliyi.

Dəqiq hesablamalarla, emf. galvanik sxemlər, elektrolit məhlulları arasında kalium xloridin doymuş məhlulu da daxil olmaqla diffuz potensialın dəyərinə düzəliş tətbiq edilməlidir. Kalium və xlor ionlarının hərəkətliliyi təxminən eyni olduğundan ( l K + = 64,4 10 -4 və l Cl - \u003d 65.5 10 -4 S m 2), onda belə bir elektrolitin yaratdığı diffuziya potensialı praktiki olaraq sıfıra bərabər olacaqdır.

Diffuziya potensialı bioloji obyektlərdə, məsələn, hüceyrə membranları zədələndikdə də yarana bilər. Bu zaman onların keçiriciliyinin selektivliyi pozulur və konsentrasiyaların fərqindən asılı olaraq elektrolitlər hüceyrənin içərisinə və ya xaricinə yayılmağa başlayır. Elektrolitlərin diffuziyası nəticəsində sözdə zərər potensialı 30-40 millivolt dəyərlərinə çata bilər. Üstəlik, zədələnmiş toxuma zədələnməmiş toxuma ilə müqayisədə mənfi yüklənir.

Müxtəlif konsentrasiyalı elektrolit məhlulları yalnız eyni işarəli ionlar üçün keçirici olan xüsusi membranla ayrılarsa, diffuziya potensialı xeyli arta bilər.

Bəzi hallarda membran potensialının görünüşü membranın məsamələrinin müəyyən işarəli ionların ölçülərinə uyğun gəlməməsi ilə əlaqədardır. Membran potensialları çox sabitdir və uzun müddət dəyişməz qala bilər. Bitki və heyvan orqanizmlərinin toxumalarında, hətta bir hüceyrə daxilində hüceyrədaxili tərkibin kimyəvi və morfoloji heterojenliyinə görə membran və diffuziya potensialı mövcuddur. Hüceyrə mikrostrukturlarının xassələrini dəyişdirən müxtəlif səbəblər ionların sərbəst buraxılmasına və diffuziyasına, yəni müxtəlif biopotensialların və biocərəyanların yaranmasına səbəb olur. Bu biocərəyanların rolu hələ tam öyrənilməmişdir, lakin mövcud eksperimental məlumatlar onların canlı orqanizmin özünü tənzimləmə proseslərində əhəmiyyətini göstərir.

konsentrasiya dövrələri.

Qalvanik hüceyrələr, elektrik enerjisinin kimyəvi reaksiyaya görə deyil, eyni metaldan elektrodların batırıldığı məhlulların konsentrasiyalarındakı fərqə görə yarandığı məlumdur. Belə qalvanik hüceyrələr deyilir konsentrasiya(Şəkil 4.12). Nümunə, müxtəlif konsentrasiyalı ZnSO 4 məhlullarına batırılmış iki sink elektroddan ibarət bir dövrədir:

Bu sxemdə C 1 və C 2 elektrolitlərin konsentrasiyasıdır və C 1 > C 2 Hər iki elektrodun metalı eyni olduğu üçün onların standart potensialları da (ε o Zn) eynidir. Lakin metal kationlarının konsentrasiyasının fərqinə görə tarazlıq

hər iki yarım hüceyrədə məhlulda eyni deyil. Daha az konsentratlı məhlulu (C 2) olan yarım hüceyrədə tarazlıq bir qədər sağa doğru sürüşür, yəni.

Bu halda sink məhlula daha çox kation göndərir ki, bu da elektrodda bəzi artıq elektronların görünməsinə səbəb olur. Xarici dövrə boyunca, onlar sink sulfat ZnSO 4-ün daha konsentratlı bir həllinə batırılmış ikinci elektroda keçirlər.

Beləliklə, daha yüksək konsentrasiyalı məhlulda (C 1) batırılmış elektrod müsbət, daha az konsentrasiyalı məhlulda batırılmış elektrod isə mənfi yüklənəcəkdir.

Galvanik elementin işləməsi zamanı C 1 konsentrasiyası tədricən azalır, C 2 konsentrasiyası artır. Element anodda və katodda konsentrasiyalar bərabər olana qədər işləyir.

EMF hesablanması Nümunə olaraq sink konsentrasiyası elementindən istifadə edərək konsentrasiya elementlərini nəzərdən keçirək.

Fərz edək ki, C 1 \u003d l mol / l və C 2 \u003d 0,01 mol / l konsentrasiyası. Bu konsentrasiyaların məhlullarında Zn 2+ aktivlik əmsalları müvafiq olaraq: f 1 = 0,061 və f 2 = 0,53-dür. EMF hesablamaq üçün. zəncirində (4.91) tənliyindən istifadə edirik. Nernst tənliyinə əsaslanaraq yaza bilərik

Bunu nəzərə alaraq

Tənlik (4.100) göstərir ki, verilmiş məhluldakı ionların konsentrasiyası, elektrodlarından biri tədqiq olunan məhlulda, digəri isə eyni aktivliyə malik məhlulda batırılmış dövrə yaratmaqla asanlıqla hesablana bilər. ionları. Bu məqsədlə yalnız emf ölçmək lazımdır. müvafiq quraşdırma ilə asanlıqla edilə bilən zəncir. Konsentrasiya zəncirlərindən məhlulların pH-ını, az həll olunan birləşmələrin həll olma məhsulunu təyin etmək, həmçinin kompleksləşmə zamanı ionların valentliyini və qeyri-sabitlik sabitlərini təyin etmək üçün praktikada geniş istifadə olunur.

İstinad elektrodları.

Artıq qeyd edildiyi kimi, müxtəlif elektrodların potensialları normal hidrogen elektrodunun potensialına görə ölçülür. Elektrokimyada hidrogenlə yanaşı, hazırda daha bir istinad elektrodu geniş istifadə olunur - təcrübənin göstərdiyi kimi, daimi və yaxşı təkrarlanan potensiala malik olan sözdə kalomel elektrodu.

Beləliklə, molekulyar hidrogeni udan və hidrogen ionları olan bir məhlula batırılmış platin boşqab və ya məftil hidrogen elektrodudur. Platin özü elektrod reaksiyasında iştirak etmədiyi üçün (onun rolu yalnız hidrogeni udur və keçirici olmaqla elektronların bir elektroddan digərinə keçməsini mümkün edir), kimyəvi

hidrogen elektrod sxemində platin simvolu adətən mötərizədə yazılır: (Pt)H 2 |2H+.

Hidrogen elektrodu üçün gəmilərin müxtəlif dizaynları var, onlardan ikisi Şəkildə göstərilmişdir. 4.13.

Hidrogen elektrodunun səthində tarazlıq qurulur:

Bu proseslər nəticəsində platin və hidrogen ionlarının məhlulu arasındakı sərhəddə potensial sıçrayışa səbəb olan ikiqat elektrik təbəqəsi əmələ gəlir. Müəyyən bir temperaturda bu potensialın dəyəri məhluldakı hidrogen ionlarının aktivliyindən və platinin təzyiqinə mütənasib olan qaz halında olan hidrogenin miqdarından asılıdır:

burada a H + məhluldakı hidrogen ionlarının aktivliyidir; P H2 qaz halında olan hidrogenin elektrodu doyurmaq üçün daxil olduğu təzyiqdir. Təcrübə göstərir ki, platini hidrogenlə doyurmaq üçün təzyiq nə qədər çox olarsa, hidrogen elektrodunun potensialı bir o qədər mənfi olur.

101,325 kPa təzyiqdə hidrogenlə doymuş və hidrogen ionunun aktivliyi 1-ə bərabər olan sulu məhlula batırılmış platindən ibarət elektrod normal hidrogen elektrodu adlanır.

Beynəlxalq razılaşmaya əsasən, normal hidrogen elektrodunun potensialı şərti olaraq sıfır qəbul edilir və bütün digər elektrodların potensialları bu elektrodla müqayisə edilir.

Həqiqətən, pH 2 - 101,325 kPa-da hidrogen elektrodunun potensialının ifadəsi formaya sahib olacaqdır.

(4.103) tənliyi durulaşdırılmış məhlullar üçün etibarlıdır.

Beləliklə, hidrogen elektrodu 101,325 kPa təzyiqdə hidrogenlə doymuş olduqda, onun potensialı yalnız məhluldakı hidrogen ionlarının konsentrasiyasından (fəaliyyətindən) asılıdır. Bu baxımdan, hidrogen elektrodu praktikada təkcə istinad elektrodu kimi deyil, həm də potensialı məhlulda H + -ionlarının mövcudluğundan birbaşa asılı olan göstərici elektrod kimi istifadə edilə bilər.

Hidrogen elektrodunun hazırlanması xeyli çətinliklər yaradır. Platin doymuş hidrogen qazının təzyiqinin tam olaraq 101,325 kPa olmasına nail olmaq asan deyil. Bundan əlavə, qaz halında hidrogen doyma üçün ciddi şəkildə sabit bir sürətlə təmin edilməlidir, əlavə olaraq, doyma üçün tamamilə təmiz hidrogen istifadə edilməlidir, çünki hətta çox az miqdarda çirklər, xüsusən H 2 S və H 3 As platini "zəhərləyir". səthi və bununla da H 2 ↔2H + +2e tarazlığının yaradılmasının qarşısını alır - . Yüksək saflıqda hidrogen əldə etmək avadanlığın və prosesin özünün əhəmiyyətli dərəcədə çətinləşməsi ilə əlaqələndirilir. Buna görə də, praktikada sabit və mükəmməl təkrarlanan potensiala malik olan daha sadə kalomel elektrod daha tez-tez istifadə olunur.

Kalomel elektrodu. Hidrogen istinad elektrodunun praktiki istifadəsi ilə bağlı narahatlıq digər, daha rahat istinad elektrodlarının yaradılması zərurətinə səbəb oldu, onlardan biri kalomel elektrodudur.

Kalomel elektrodunu hazırlamaq üçün qabın dibinə hərtərəfli təmizlənmiş civə tökülür. Sonuncu, kalium xlorid KCl məhlulunun iştirakı ilə Hg 2 Cl 2 kalomelinin bir neçə damcı təmiz civə ilə üyüdülməsi ilə əldə edilən bir pasta ilə örtülmüşdür. Pastanın üzərinə kalomellə doymuş KCl məhlulu tökülür. Pastaya əlavə edilən metal civə kalomelin HgCl 2-yə oksidləşməsinin qarşısını alır. Platin kontaktı civəyə batırılır, ondan bir mis tel artıq terminala gedir. Kalomel elektrodu sxematik olaraq aşağıdakı kimi yazılır: Hg|Hg 2 Cl 2, KC1. Hg 2 Cl 2 və KCl arasındakı vergül, eyni məhlulda olduqları üçün bu maddələr arasında heç bir əlaqənin olmadığını bildirir.

Kalomel elektrodunun necə işlədiyini düşünün. Suda həll olunan kalomel Hg + və Cl - ionlarının əmələ gəlməsi ilə dissosiasiya olunur:

Tərkibində kalomellə eyniadlı xlorid ionu olan kalium xlorid olduqda kalomelin həllolma qabiliyyəti azalır. Beləliklə, verilmiş KCl konsentrasiyasında və verilmiş temperaturda Hg+ ionlarının konsentrasiyası sabitdir ki, bu da əslində kalomel elektrodunun potensialının zəruri sabitliyini təmin edir.

Kalomel elektrodunda potensial (ε k) metal civənin onun ionlarının məhlulu ilə təmas səthində yaranır və aşağıdakı tənliklə ifadə edilə bilər:

Sabit temperaturda PR sabit dəyər olduğundan, xlor ionunun konsentrasiyasının artması civə ionlarının konsentrasiyasına və nəticədə kalomel elektrodunun potensialına əhəmiyyətli təsir göstərə bilər.

(4.105) tənliyindən

Verilmiş bir temperaturda ε 0 H g və W lg (PR) sabit dəyərləri bir dəyərə birləşdirərək və onu ε o k ilə ifadə edərək, kalomel elektrodunun potensialı üçün tənliyi əldə edirik:

Bir kalomel elektrodundan istifadə edərək, hər hansı bir elektrodun potensialını təcrübi olaraq təyin etmək olar. Beləliklə, sink elektrodunun potensialını təyin etmək üçün onlar ZnSO 4 məhluluna batırılmış sinkin qalvanik dövrəsini və kalomel elektrodunu təşkil edirlər.

Fərz edək ki, eksperimental olaraq təyin olunan emf. bu dövrə E \u003d 1.0103 V dəyərini verir. Kalomel elektrodunun potensialı ε - \u003d 0,2503 V. Sink elektrodunun potensialı E \u003d ε -ε Zn, buradan ε Zn \u003d ε K -E, və ya e Zn \u003d 0,2503- 1,0103 = -0,76 V.

Müəyyən elementdə sink elektrodunu mis ilə əvəz etməklə misin potensialını və s. müəyyən etmək olar. Bu yolla demək olar ki, bütün elektrodların potensialını təyin etmək olar.

gümüş xlorid elektrod. Kalomel elektrodu ilə yanaşı, gümüş xlorid elektrod da laboratoriya praktikasında istinad elektrod kimi geniş istifadə olunur. Bu elektrod mis telə lehimlənmiş və şüşə boruya lehimlənmiş gümüş tel və ya lövhədir. Gümüş elektrolitik olaraq gümüş xlorid təbəqəsi ilə örtülmüş və KCl və ya HCl məhluluna qoyulmuşdur.

Gümüş xlorid elektrodunun, eləcə də kalomel elektrodunun potensialı məhluldakı xlorid ionlarının konsentrasiyasından (aktivliyindən) asılıdır və tənliklə ifadə edilir.

4.109

burada ε xs gümüş xlorid elektrodunun potensialıdır; e o xs gümüş xlorid elektrodunun normal potensialıdır. Sxematik olaraq, bir gümüş xlorid elektrodu aşağıdakı kimi yazılır:

Bu elektrodun potensialı gümüş-gümüş xlorid məhlulunun interfeysində baş verir.

Bu vəziyyətdə aşağıdakı elektrod reaksiyası baş verir:

AgCl-nin son dərəcə aşağı həll qabiliyyətinə görə, gümüş xlorid elektrodunun potensialı normal hidrogen elektrodu ilə müqayisədə müsbət əlamətə malikdir.

1 n. KCl məhlulu, gümüş xlorid elektrodunun potensialı hidrogen şkalası üzrə 298 K-də 0,2381 V, 0,1 n-də isə. həll ε x c \u003d 0,2900 V və s. Kalomel elektrodu ilə müqayisədə gümüş xlorid elektrodu əhəmiyyətli dərəcədə aşağı temperatur əmsalına malikdir, yəni onun potensialı temperaturla daha az dərəcədə dəyişir.

göstərici elektrodlar.

Elektrometrik üsulla məhlulda müxtəlif ionların konsentrasiyasını (aktivliyini) təyin etmək üçün praktikada iki elektroddan - sabit və məlum potensiala malik istinad elektrodundan və göstərici elektroddan, məhlulda təyin olunan ionun konsentrasiyasından (aktivliyindən) asılıdır. Kalomel və gümüş xlorid elektrodları ən çox istinad elektrodları kimi istifadə olunur. Bu məqsəd üçün hidrogen elektrodu, həcminə görə daha az istifadə olunur. Daha tez-tez bu elektrod tədqiq olunan məhlullarda hidrogen ionlarının (pH) aktivliyini təyin etmək üçün göstərici elektrod kimi istifadə olunur.

Son illərdə xalq təsərrüfatının müxtəlif sahələrində ən geniş yayılmış göstərici elektrodlarının xüsusiyyətləri üzərində dayanaq.

Quinhidron elektrod. Təcrübədə geniş istifadə olunan, potensialı məhluldakı hidrogen ionlarının aktivliyindən asılı olan elektrodlardan biri, quinhidron elektrodu adlanan elektroddur (şəkil 4.16). Bu elektrod sadəliyi və istifadəsi asanlığı ilə hidrogen elektrodu ilə yaxşı müqayisə edilir. Bu, sınaq məhlulu 2 olan bir qaba batırılmış platin məftil 1-dir, burada artıq miqdarda xinhidron tozu 3 əvvəllər həll olunur.Kinhidron iki üzvi birləşmənin - quinone C 6 H 4 O 2 və hidrokinon C-nin bərabər molekulyar birləşməsidir. b H 4 (OH) 2, metal parıltı ilə kiçik tünd yaşıl iynələr şəklində kristallaşır. Xinon diketon, hidrokinon isə iki atomlu spirtdir.

Xinhidronun tərkibinə bir quinon molekulu və bir hidrokinon molekulu C 6 H 4 O 2 · C 6 H 4 (OH) 2 daxildir. Quinhidron elektrodunu hazırlayarkən, quinhidron həmişə onunla məhlulun doymasını təmin edən bir miqdarda alınır, yəni çöküntüdə qismən həll olunmamış qalmalıdır. Qeyd etmək lazımdır ki, doymuş məhlul çox kiçik bir çimdik quinhidron əlavə etməklə əldə edilir, çünki onun suda həllolma qabiliyyəti 1 litr suya cəmi 0,005 mol təşkil edir.

Quinhidron elektrodunun nəzəriyyəsini nəzərdən keçirin. Suda həll edildikdə aşağıdakı proseslər baş verir: quinhidron xinona və hidroxinona parçalanır:

Hidrokinon zəif bir turşu olmaqla, tənliyə uyğun olaraq əhəmiyyətsiz dərəcədə ionlara ayrılır.

Öz növbəsində, elektronların çıxarılması şərti ilə meydana gələn quinon ionu quinona oksidləşə bilər:

Katodda baş verən ümumi reaksiya

Bu reaksiyanın tarazlıq sabiti

4.109

Xinhidronla doymuş məhlulda xinon və hidroxinonun konsentrasiyaları bərabər olduğuna görə hidrogen ionunun konsentrasiyası sabitdir.

Quinhidron elektrodu çox aşağı hidrogen təzyiqində (təxminən 10 -25 MPa) hidrogen elektrodu kimi qəbul edilə bilər. Güman edilir ki, bu halda reaksiya elektrodun yaxınlığında gedir

Nəticədə qaz halında olan hidrogen bu təzyiq altında məhlula batırılmış platin teli və ya lövhəni doyurur. (d) reaksiyasına uyğun olaraq əmələ gələn elektronlar platinə köçürülür, bununla da platin və ona bitişik məhlul arasında potensial fərq yaranır. Beləliklə, bu sistemin potensialı oksidləşmiş və reduksiya edilmiş formaların konsentrasiyalarının nisbətindən və məhluldakı hidrogen ionlarının konsentrasiyasından asılıdır. Bunu nəzərə alaraq, quinhidron elektrodunun elektrod potensialı üçün tənlik formaya malikdir

(4.111) düsturundan görmək olar ki, quinhidron elektrodunun potensialı məhluldakı hidrogen ionlarının konsentrasiyasından (daha dəqiq desək, aktivlikdən) birbaşa asılıdır. Praktiki ölçmələr nəticəsində məlum oldu ki, quinhidron elektrodunun normal potensialı (a n + \u003d 1) 291 K-də 0,7044 V-dir. Buna görə də (4.111) tənliyində ε 0 xg və W əvəzinə onların ədədi qiymətləri əvəz olunur. , son potensial tənlik quinhidron elektrodunu əldə edirik:

4.113

burada ε 0 st şüşə elektrodun standart potensialıdır.

Tədqiqatlar göstərmişdir ki, mübadilə reaksiyasında hidrogen ionları ilə yanaşı, şüşənin bir hissəsi olan qələvi metal ionları da iştirak edir. Eyni zamanda, onlar qismən hidrogen ionları ilə əvəz olunur və onlar özləri məhlula gedirlər. Şüşənin səth təbəqəsi ilə məhlul arasında ion mübadiləsi prosesinin tarazlığı qurulur:

burada M +, şüşə növündən asılı olaraq, litium, natrium və ya digər qələvi metal ionları ola bilər.

Bu reaksiyanın tarazlıq şərti kütlə hərəkəti qanunu ilə ifadə edilir:

mübadilə sabiti tənliyi aşağıdakı formada yenidən yazıla bilər:

Yerdəyişmə a n+ / aŞüşənin (4.113) elektrod potensialının tənliyində n st + (4.117) tənliyindən dəyərinə görə aşağıdakı ifadəyə gətirib çıxarır:

yəni elektrod hidrogen funksiyasına malikdir və buna görə də pH-ın təyin edilməsində göstərici elektrod kimi xidmət edə bilər.

Həlldə olarsa a n+<<К обм a m +, sonra

Müvafiq qələvi metal ionlarının aktivliyini təyin etmək üçün göstərici elektrod kimi metal funksiyalı şüşə elektroddan istifadə edilə bilər.

Beləliklə, şüşənin növündən (daha doğrusu, mübadilə sabitinin ölçüsündən) asılı olaraq, şüşə elektrod hidrogen və metal funksiyasına malik ola bilər.

Şüşə elektrod haqqında təqdim olunan fikirlər B. P. Nikolski (1937) tərəfindən hazırlanmış və şüşə ilə məhlul arasında ion mübadiləsinin mövcudluğu ideyasına əsaslanan şüşə elektrodun termodinamik nəzəriyyəsinin əsasını təşkil edir.

Sxematik olaraq, hidrogen funksiyası olan bir şüşə elektrod aşağıdakı kimi yazıla bilər:

Burada daxili elektrod kimi gümüş xlorid elektrodu götürülmüşdür.

Şüşə elektrod tənliyində (4.121) praktikada Zh dəyərinin nəzəri qiymətdən bir qədər az olduğu və ε 0 st şüşənin növündən və hətta elektrodun hazırlanma üsulundan (yəni. , bu qeyri-sabit qiymətdir), şüşə elektrod (həmçinin sürmə) sınaq məhlulunun pH-nı təyin etməzdən əvvəl, pH dəqiq məlum olan standart tampon məhlullarına qarşı əvvəlcədən kalibrləmə aparın.

Şüşə elektrodun hidrogen və quinhidron elektrodlarından üstünlüyü ondan ibarətdir ki, o, kifayət qədər geniş diapazonda istənilən kimyəvi birləşmənin məhlulunun pH-ını təyin etməyə imkan verir.

Artıq qeyd edildiyi kimi, konsentrasiya zəncirləri böyük praktik əhəmiyyətə malikdir, çünki onlardan ionların aktivlik əmsalı və aktivliyi, az həll olunan duzların həllolma qabiliyyəti, transfer nömrələri və s. Belə sxemlərin həyata keçirilməsi praktiki olaraq asandır və konsentrasiya dövrəsinin EMF-ni ionların fəaliyyəti ilə birləşdirən əlaqələr də digər dövrələrə nisbətən daha sadədir. Xatırladaq ki, iki məhlulun sərhədini ehtiva edən elektrokimyəvi dövrə köçürmə ilə zəncir adlanır və onun diaqramı aşağıdakı kimi təsvir edilmişdir:

Me 1 ½ məhlul (I) məhlul (II) ½ Me 2 ½ Mən 1,

burada nöqtəli şaquli xətt iki məhlul arasında diffuziya potensialının mövcudluğunu göstərir, bu, müxtəlif kimyəvi tərkibli fazalarda olan nöqtələr arasında qalvanik potensialdır və buna görə də dəqiq ölçülə bilməz. Diffuziya potensialının dəyəri dövrənin EMF hesablanması üçün cəminə daxildir:

Konsentrasiya zəncirinin EMF-nin kiçik dəyəri və onun dəqiq ölçülməsi ehtiyacı, belə bir zəncirdə iki məhlulun interfeysində baş verən diffuziya potensialının tamamilə aradan qaldırılmasını və ya dəqiq hesablanmasını xüsusilə vacibdir. Konsentrasiya zəncirini nəzərdən keçirin

Me½Me z+ ½Me z+ ½Me

Bu dövrənin elektrodlarının hər biri üçün Nernst tənliyini yazaq:

sol üçün

sağ üçün

Fərz edək ki, sağ elektrodda metal ionlarının aktivliyi soldan daha böyükdür, yəni.

Onda aydın olur ki, j 2 j 1-dən müsbətdir və konsentrasiya dövrəsinin (E k) EMF (diffuziya potensialı olmadan) j 2 – j 1 potensial fərqinə bərabərdir.

Nəticədə,

, (7.84)

sonra T = 25 0 C-də , (7.85)

burada və Me z + ionlarının molyar konsentrasiyaları; g 1 və g 2 müvafiq olaraq sol (1) və sağ (2) elektrodlarda Me z + ionlarının aktivlik əmsallarıdır.

a) Məhlullarda elektrolitlərin orta ion aktivlik əmsallarının təyini

Fəaliyyət əmsalının ən dəqiq müəyyən edilməsi üçün konsentrasiya dövrəsinin EMF-ni köçürmədən ölçmək lazımdır, yəni. diffuziya potensialı olmadıqda.

HCl məhluluna batırılmış gümüş xlorid elektrodundan (molyarlıq Cm) və hidrogen elektrodundan ibarət elementi nəzərdən keçirək:

(–) Pt, H 2 ½HCl½AgCl, Ag (+)

Elektrodlarda baş verən proseslər:

(–) H 2 ® 2H + + 2

(+) 2AgCl + 2 ® 2Ag + 2Cl –

cərəyan əmələ gətirən reaksiya H 2 + 2AgCl ® 2H + + 2Ag + 2Cl -

Nernst tənliyi

hidrogen elektrodu üçün: (= 1atm)

gümüş xlorid üçün:

Məlumdur ki

= (7.86)

HCl üçün orta ion aktivliyinin olduğunu nəzərə alsaq

və ,

burada C m elektrolitin molar konsentrasiyasıdır;

g ± elektrolitin orta ion aktivlik əmsalı,

alırıq (7.87)

EMF ölçmə məlumatlarına görə g ± hesablamaq üçün gümüş xlorid elektrodunun standart potensialını bilmək lazımdır, bu halda bu da EMF-nin (E 0) standart dəyəri olacaqdır, çünki hidrogen elektrodunun standart potensialı 0-dır.

(7.6.10) tənliyini çevirdikdən sonra əldə edirik

(7.88)

Tənlik (7.6.88) iki naməlum kəmiyyətdən ibarətdir j 0 və g ± .

1-1 elektrolitlərin seyreltilmiş məhlulları üçün Debye-Hückel nəzəriyyəsinə görə

lng ± = -A ,

burada A məhdudlaşdırıcı Debay qanununun əmsalıdır və bu iş üçün istinad məlumatlarına əsasən, A = 0,51.

Beləliklə, sonuncu tənliyi (7.88) aşağıdakı formada yenidən yazmaq olar:

(7.89)

Müəyyən etmək üçün asılılıq qrafiki qurun -dən və C m = 0-a ekstrapolyasiya edin (şək. 7.19).

düyü. 7.19. g ± p-ra HCl hesablanarkən E 0-nın müəyyən edilməsi üçün qrafik

Y oxundan kəsilmiş seqment gümüş xlorid elektrodunun j 0 dəyəri olacaqdır. (7.6.88) tənliyindən istifadə edərək HCl (C m) məhlulu üçün E-nin eksperimental qiymətlərindən və məlum molyarlıqdan g ± tapmaq mümkündür:

(7.90)

b) Həlledicilik məhsulunun təyini

Standart potensialları bilmək az həll olunan duzun və ya oksidin həll olma məhsulunu hesablamağı asanlaşdırır.

Məsələn, AgCl-i nəzərdən keçirək: PR = L AgCl = a Ag +. aCl-

Elektrod reaksiyasına görə L AgCl-ni standart potensiallar baxımından ifadə edirik

AgCl - AgCl+,

elektrod II növ davam edir

Cl–/AgCl, Ag

Və reaksiyalar Ag + + Ag,

cərəyan yaradan reaksiya ilə elektrod Ikind üzərində çalışan

Cl - + Ag + ®AgCl

; ,

çünki j 1 = j 2 (elektrod eynidir) çevrildikdən sonra:

(7.91)

= PR

Standart potensialların dəyərləri istinad kitabından götürülür, sonra PR-ni hesablamaq asandır.

c) Konsentrasiya zəncirinin diffuziya potensialı. Daşıma nömrələrinin tərifi

Diffuziya potensialını aradan qaldırmaq üçün duz körpüsündən istifadə edən adi konsentrasiya zəncirini nəzərdən keçirək

(–) Ag½AgNO 3 ½AgNO 3 ½Ag (+)

Diffuziya potensialını nəzərə almadan belə bir dövrənin emf-i:

(7.92)

Duz körpüsü olmadan eyni dövrəni nəzərdən keçirin:

(–) Ag½AgNO 3 AgNO 3 ½Ag (+)

Diffuziya potensialını nəzərə alaraq konsentrasiya dövrəsinin EMF:

E KD \u003d E K + j D (7.93)

Məhluldan 1 faraday elektrik keçsin. Hər bir ion növü bu elektrik miqdarının onun ötürücü sayına (t+ və ya t-) bərabər olan hissəsini daşıyır. Kationların və anionların daşıyacağı elektrik miqdarı t+-a bərabər olacaqdır. F və t - . müvafiq olaraq F. Fərqli aktivliyə malik iki AgNO 3 məhlulunun interfeysində diffuziya potensialı (j D) yaranır. Kationlar və anionlar (j D) keçərək elektrik işlərini yerinə yetirirlər.

1 mol əsasında:

DG \u003d -W el \u003d - zFj D \u003d - Fj d (7.94)

Diffuziya potensialı olmadıqda, ionlar məhlulun sərhədini keçərkən yalnız kimyəvi işi yerinə yetirirlər. Bu halda sistemin izobar potensialı dəyişir:

Eyni şəkildə ikinci həll üçün:

Sonra (7.6.18) tənliyinə uyğun olaraq

(7.99)

(7.94) ifadəsini nəzərə alaraq (7.99) ifadəsini çeviririk:

(7.100)

(7.101)

Transfer nömrələri (t + və t -) ion keçiriciliyi ilə ifadə edilə bilər:

;

Sonra (7.102)

Əgər l - > l + olarsa, onda j d > 0 (diffuziya potensialı ionların hərəkətinə kömək edir).

l + > l – olarsa, j d< 0 (диффузионный потенциал препятствует движению ионов, уменьшает ЭДС). Если l + = l – , то j д = 0.

Əgər (7.99) tənliyində (7.101) tənliyindən j d qiymətini əvəz etsək, onda alarıq.

E KD \u003d E K + E K (t - - t +), (7.103)

çevrildikdən sonra:

E KD \u003d E K + (1 + t - - t +) (7.104)

Məlumdur ki, t + + t – = 1; onda t + = 1 – t – və ifadə

(7.105)

E KD-ni keçiricilik baxımından ifadə etsək, alırıq:

E KD = (7.106)

E KD-ni eksperimental olaraq ölçməklə, ionların ötürülmə sayını, onların hərəkətliliyini və ion keçiriciliyini müəyyən etmək olar. Bu üsul Gettorf metodundan daha sadə və daha rahatdır.

Beləliklə, müxtəlif fiziki-kimyəvi kəmiyyətlərin eksperimental təyinindən istifadə edərək sistemin EMF-ni təyin etmək üçün kəmiyyət hesablamaları aparmaq mümkündür.

Konsentrasiya zəncirlərindən istifadə edərək, az həll olunan duzların elektrolit məhlullarında həll olma qabiliyyətini, aktivlik əmsalı və diffuziya potensialını təyin etmək olar.

Elektrokimyəvi kinetika

Əgər elektrokimyəvi termodinamika elektrod-məhlul sərhəddində tarazlığın öyrənilməsi ilə məşğuldursa, bu sərhəddə proseslərin sürətlərinin ölçülməsi və onların tabe olduğu qanunauyğunluqların aydınlaşdırılması elektrod proseslərinin kinetikasının öyrənilməsi obyektidir. elektrokimyəvi kinetika.

Elektroliz

Faradeyin qanunları

Elektrik cərəyanının elektrokimyəvi sistemlərdən keçməsi kimyəvi çevrilmə ilə əlaqəli olduğundan, elektrik enerjisinin miqdarı ilə reaksiyaya girən maddələrin miqdarı arasında müəyyən əlaqə olmalıdır. Bu asılılıq Faraday (1833-1834) tərəfindən kəşf edilmiş və elektrokimyanın ilk kəmiyyət qanunlarında öz əksini tapmışdır. Faradeyin qanunları.

Elektroliz – xarici mənbədən elektrik cərəyanı keçdikdə elektrokimyəvi sistemdə kimyəvi çevrilmələrin baş verməsi. Elektrolizlə termodinamika qanunlarına görə kortəbii baş verməsi mümkün olmayan prosesləri həyata keçirmək mümkündür. Məsələn, HCl-nin (1M) elementlərə parçalanması Gibbs enerjisinin 131,26 kJ/mol artması ilə müşayiət olunur. Ancaq elektrik cərəyanının təsiri altında bu proses asanlıqla həyata keçirilə bilər.

Faradeyin birinci qanunu.

Elektrodlara reaksiya verən maddənin miqdarı sistemdən keçən cərəyanın gücünə və onun keçmə vaxtına mütənasibdir.

Riyazi olaraq ifadə edilir:

Dm = keI t = keq, (7.107)

burada Dm reaksiyaya girən maddənin miqdarıdır;

ke müəyyən mütənasiblik əmsalıdır;

q qüvvənin məhsuluna bərabər olan elektrik miqdarıdır

t zaman üçün cari I.

Əgər q = It = 1 olarsa, Dm = k e, yəni. k e əmsalı elektrik cərəyanı vahidi axdıqda reaksiya verən maddənin miqdarıdır. Mütənasiblik əmsalı k e adlanır elektrokimyəvi ekvivalent . Elektrik miqdarının vahidi kimi müxtəlif dəyərlər seçildiyi üçün (1 C \u003d 1A. s; 1F \u003d 26,8 A. h \u003d 96500 K), eyni reaksiya üçün elektrokimyəvi arasında fərq qoyulmalıdır. bu üç vahidə aid ekvivalentlər : A. k e, A. h k e və F k e ilə.

Faradeyin ikinci qanunu.

Müxtəlif elektrolitlərin eyni miqdarda elektriklə elektrokimyəvi parçalanması zamanı elektrodlarda alınan elektrokimyəvi reaksiya məhsullarının tərkibi onların kimyəvi ekvivalentləri ilə mütənasib olur.

Faradeyin ikinci qanununa görə, sabit miqdarda elektrik ötürüldükdə, reaksiyaya girən maddələrin kütlələri kimyəvi ekvivalentləri kimi bir-biri ilə əlaqələndirilir. AMMA.

. (7.108)

Elektrik vahidi olaraq faraday seçsək, o zaman

Dm 1 \u003d F k e 1; Dm 2 = F k e 2 və Dm 3 = F k e 3 , (7.109)

(7.110)

Son tənlik Faradeyin hər iki qanununu bir ümumi qanun şəklində birləşdirməyə imkan verir, buna görə bir faraday (1F və ya 96500 C və ya 26,8 Ah) elektrik enerjisinin miqdarı həmişə elektrokimyəvi olaraq hər hansı bir maddənin bir qram ekvivalentində dəyişir. onun təbiətindən.

Faradeyin qanunları adi temperaturda yalnız sulu və susuz duz məhlullarına deyil, həm də ərimiş duzların yüksək temperaturda elektrolizi zamanı etibarlıdır.

Maddənin cərəyanla çıxışı

Faradeyin qanunları elektrokimyanın ən ümumi və dəqiq kəmiyyət qanunlarıdır. Bununla belə, əksər hallarda verilmiş maddənin kiçik bir miqdarı Faraday qanunları əsasında hesablanandan daha az elektrokimyəvi dəyişikliyə məruz qalır. Beləliklə, məsələn, sink sulfatın turşulaşdırılmış məhlulundan cərəyan keçirsə, 1F elektrik cərəyanının keçməsi adətən 1 q-ekv sink deyil, təxminən 0,6 q-ekv sink buraxır. Əgər xlorid məhlulları elektrolizə məruz qalırsa, onda 1F elektrik cərəyanının keçməsi nəticəsində bir deyil, 0,8 q-ekv-dən bir qədər çox xlor qazı əmələ gəlir. Faraday qanunlarından belə kənarlaşmalar yan elektrokimyəvi proseslərin baş verməsi ilə bağlıdır. Təhlil edilən nümunələrin birincisində katodda əslində iki reaksiya baş verir:

sink çökmə reaksiyası

Zn 2+ + 2 = Zn

və qaz halında hidrogenin əmələ gəlməsi reaksiyası

2H + + 2 \u003d H 2

Xlorun buraxılması zamanı əldə edilən nəticələr də Faraday qanunlarına zidd olmayacaq, əgər nəzərə alsaq ki, cərəyanın bir hissəsi oksigenin əmələ gəlməsinə sərf olunur və bundan əlavə, anodda ayrılan xlor qismən yenidən məhlula keçə bilər. ikinci dərəcəli kimyəvi reaksiyalara, məsələn, tənliyə görə

Cl 2 + H 2 O \u003d HCl + HClO

Paralel, yan və ikinci dərəcəli reaksiyaların təsirini nəzərə almaq üçün konsepsiya təqdim edilmişdir cari çıxış P . Cari çıxış, müəyyən bir elektrod reaksiyası ilə hesablanan axan elektrik miqdarının bir hissəsidir.

R = (7.111)

və ya faizlə

R = . 100 %, (7.112)

burada q i bu reaksiya üçün sərf olunan elektrik enerjisinin miqdarıdır;

Sq i - keçən elektrik enerjisinin ümumi miqdarı.

Beləliklə, misalların birincisində sinkin cari səmərəliliyi 60%, hidrogeninki isə 40% təşkil edir. Çox vaxt cari çıxış üçün ifadə fərqli formada yazılır:

R = . 100 %, (7.113)

burada q p və q p müvafiq olaraq Faraday qanununa əsasən hesablanmış və faktiki olaraq müəyyən miqdarda maddənin elektrokimyəvi çevrilməsinə sərf olunan elektrik enerjisinin miqdarıdır.

Cari səmərəliliyi dəyişdirilmiş maddə Dm p miqdarının bütün cərəyan yalnız bu reaksiyaya Dm p sərf edildiyi təqdirdə reaksiya verməli olana nisbəti kimi də təyin edə bilərsiniz:

R = . 100 %. (7.114)

Bir neçə mümkün prosesdən yalnız biri arzu edilirsə, onun cari çıxışı mümkün qədər yüksək olmalıdır. Bütün cərəyanın yalnız bir elektrokimyəvi reaksiyaya sərf edildiyi sistemlər var. Belə elektrokimyəvi sistemlər keçən elektrik miqdarını ölçmək üçün istifadə olunur və kulometrlər və ya kulometrlər adlanır.

Diffuziya potensialı iki qeyri-bərabər elektrolit məhlulunun interfeysində meydana gələn potensial fərqdir. Bu, ionların interfeys boyunca yayılması ilə əlaqədardır və daha yavaş yayılan ionların yavaşlamasına və daha yavaş diffuziya edən ionların sürətlənməsinə səbəb olur, istər kationlar, istərsə də anionlar. Beləliklə, tez bir zamanda interfeysdə tarazlıq potensialı qurulur və ionların daşınma sayından, onların yükündən və elektrolit konsentrasiyasından asılı olan sabit bir dəyərə çatır.

E. d. s. konsentrasiya zənciri (bax)

tənliyi ilə ifadə edilir

iki elektrod potensialının və diffuziya potensialının cəmidir İki elektrod potensialının cəbri cəmi nəzəri olaraq bərabərdir

Nəticədə,

O zaman belə fərz edək

və ya ümumiyyətlə, kationa görə geri çevrilən elektrod üçün,

və anionla bağlı geri dönən elektrod üçün,

Kationa nisbətən geri çevrilən elektrodlar üçün, əgər müsbətdirsə və elektrod potensiallarının cəminə əlavə edildikdə; əgər onda mənfi və e. d.s. Bu halda element elektrod potensiallarının cəmindən azdır. Tərkibində konsentrat məhlul və digər duzlar olan duz körpüsü tətbiq etməklə diffuziya potensialını aradan qaldırmağa cəhdlər edilmişdir. Bu halda məhlul konsentrasiyalı olduğundan diffuziya duz körpüsünün özünün elektroliti hesabına baş verir və hüceyrənin diffuziya potensialının əvəzinə əks istiqamətdə fəaliyyət göstərən və sıfıra yaxın qiymətə malik iki diffuziya potensialımız var. Bu yolla diffuziya potensialını azaltmaq olar, lakin onları tamamilə aradan qaldırmaq demək olar ki, mümkün deyil.

EMF-nin praktiki olaraq ölçülmüş dəqiq dəyəri adətən Nernst tənliyi ilə nəzəri olaraq hesablanmış qiymətdən müxtəlif metalların ("təmas potensialı") və müxtəlif həllərin təmas nöqtəsində baş verən potensial fərqlərlə əlaqəli kiçik bir dəyərlə fərqlənir. (“diffuziya potensialı”).

Əlaqə potensialı(daha doğrusu, əlaqə potensialı fərqi) hər bir metal üçün elektron iş funksiyasının fərqli dəyəri ilə əlaqələndirilir. Hər bir verilmiş temperaturda, bir qalvanik elementin metal keçiricilərinin verilmiş birləşməsi üçün sabitdir və sabit bir müddət kimi hüceyrənin EMF-yə daxil edilir.

Diffuziya potensialı müxtəlif elektrolitlərin məhlulları və ya müxtəlif konsentrasiyalı eyni elektrolitlər arasındakı sərhəddə baş verir. Onun meydana gəlməsi ionların bir məhluldan digərinə diffuziya sürətinin müxtəlifliyi ilə izah olunur. İonların diffuziyası hər yarım hüceyrədə ionların kimyəvi potensialının müxtəlif qiymətləri ilə bağlıdır. Üstəlik, konsentrasiyanın davamlı dəyişməsi səbəbindən onun sürəti zamanla dəyişir və deməli m . Buna görə də, diffuziya potensialı, bir qayda olaraq, qeyri-müəyyən bir dəyərə malikdir, çünki ona bir çox amillər, o cümlədən temperatur təsir göstərir.

Normal praktiki işdə eyni materialdan (adətən misdən) hazırlanmış montaj keçiricilərindən istifadə etməklə təmas potensialının dəyəri minimuma endirilir, diffuziya potensialı isə xüsusi qurğular vasitəsilə minimuma endirilir. elektrolitik(duzlu)körpülər və ya elektrolitik açarlar. Onlar neytral duzların konsentratlı məhlulları ilə doldurulmuş müxtəlif konfiqurasiyalı (bəzən kranlarla təchiz olunmuş) borulardır. Bu duzlar üçün kation və anionun hərəkətliliyi təxminən bir-birinə bərabər olmalıdır (məsələn, KCl, NH 4 NO 3 və s.). Ən sadə halda, elektrolitik körpü bir filtr kağızı zolağından və ya KCl məhlulu ilə nəmlənmiş asbest flagellumundan hazırlana bilər. Susuz həlledicilərə əsaslanan elektrolitlərdən istifadə edərkən, rubidium xlorid adətən neytral duz kimi istifadə olunur.

Görülən tədbirlər nəticəsində əldə edilən təmas və diffuz potensialın minimum dəyərləri adətən nəzərə alınmır. Lakin yüksək dəqiqlik tələb edən elektrokimyəvi ölçmələrdə kontakt və diffuziya potensialı nəzərə alınmalıdır.

Verilmiş galvanik elementin elektrolitik körpüyə malik olması onun düsturunda iki elektrolit arasında təmas nöqtəsində dayanan ikiqat şaquli xətt ilə göstərilir. Elektrolitik körpü yoxdursa, düstura tək bir xətt qoyulur.