L'elettrodo di argento-cloruro d'argento (Ag/AgCl) è un elettrodo di riferimento ampiamente utilizzato nelle misure elettrochimiche.
È noto per la sua stabilità, il basso costo e la ridotta tossicità rispetto ad altri elettrodi di riferimento come l'elettrodo di calomelano.
L'elettrodo Ag/AgCl è costituito da un filo d'argento rivestito di cloruro d'argento (AgCl).
Questo filo è immerso in una soluzione di cloruro di potassio (KCl), spesso saturata con AgCl per evitare la dissoluzione di AgCl dal filo d'argento.
L'elettrodo funziona in base alla reazione di semicella in cui AgCl viene ridotto a ioni Ag e Cl-.
In notazione cellulare, è rappresentato come Ag | AgCl | KCl(1M), con un potenziale standard di +0,235 V rispetto all'elettrodo standard a idrogeno (SHE) a 298 K.
4 Punti chiave spiegati: Cosa rende speciale l'elettrodo argento-cloruro d'argento?
1. Composizione e struttura
L'elettrodo Ag/AgCl è composto da un filo d'argento rivestito di cloruro d'argento (AgCl).
Questo filo viene poi inserito in una provetta contenente una soluzione di KCl, spesso saturata con AgCl.
Lo scopo di saturare il KCl con AgCl è quello di evitare che lo strato di AgCl si dissolva nell'elettrolita, garantendo la stabilità del potenziale dell'elettrodo.
2. Reazione dell'elettrodo
La reazione fondamentale che avviene sull'elettrodo Ag/AgCl è la riduzione di AgCl a ioni Ag e Cl-.
La reazione a metà cella può essere rappresentata come: AgCl + e- ⇌ Ag + Cl-.
Questa reazione permette all'elettrodo di mantenere un potenziale stabile, rendendolo adatto all'uso come riferimento in varie misure elettrochimiche.
3. Notazione di cella e potenziale
Nella notazione di cella, l'elettrodo Ag/AgCl è descritto come Ag | AgCl | KCl(1M).
Il potenziale standard di questo elettrodo è +0,235 V rispetto all'elettrodo standard per l'idrogeno (SHE) a 298 K. Questo valore di potenziale è fondamentale per la calibrazione delle misure elettrochimiche.
Questo valore di potenziale è fondamentale per calibrare e confrontare le misure in diversi setup elettrochimici.
4. Applicazioni e vantaggi
L'elettrodo Ag/AgCl è preferito in molte applicazioni grazie al suo basso costo e alla ridotta tossicità rispetto ad alternative come l'elettrodo di calomelano.
È particolarmente utile in ambienti in cui gli elettrodi a base di mercurio non sono adatti, come nell'industria alimentare o in configurazioni che prevedono un elevato contenuto di solidi o sospensioni.
La stabilità del suo potenziale lo rende una scelta eccellente per il monitoraggio a lungo termine dei processi elettrochimici.
Considerazioni sulla giunzione liquida
Le prestazioni dell'elettrodo si basano su una giunzione liquida che consente a una piccola quantità di soluzione interna di KCl di fuoriuscire nel campione, fornendo un contatto elettrico.
Il design della giunzione liquida (che può essere realizzata con materiali come ceramica, cotone o teflon) deve impedire un rapido esaurimento dell'elettrolita di riferimento e garantire un potenziale stabile.
La scelta dell'elettrolita e il design della giunzione liquida sono adattati ai requisiti specifici dell'applicazione per evitare contaminazioni o interferenze con il campione.
In sintesi, l'elettrodo di cloruro di argento-argento è un elettrodo di riferimento robusto e versatile, ampiamente utilizzato in varie applicazioni elettrochimiche.
Il suo design e i suoi principi operativi garantiscono un potenziale di riferimento stabile e affidabile, rendendolo una scelta preferenziale in molti contesti scientifici e industriali.
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