Elettrodi di riferimento per analisi potenziometriche
Gli elettrodi di riferimento rappresentano una parte fondamentale delle celle elettrochimiche utilizzate nelle analisi potenziometriche. Sono elettrodi caratterizzati da un potenziale noto e stabile, indipendente dall’intensità di corrente che attraversa la cella in cui sono inseriti.
Nella rappresentazione di una cella elettrochimica per analisi potenziometrica, c’è una semicella che fornisce un potenziale di riferimento noto e un’altra semicella dal cui potenziale può essere conosciuta la concentrazione dell’analita. Il potenziale di cella, in questo contesto, è dato dalla differenza di potenziale tra l’indicatore e il riferimento.
I principali elettrodi di riferimento sono l’elettrodo standard a idrogeno (SHE), l’elettrodo a calomelano (SCE) e l’elettrodo argento/cloruro di argento.
Elettrodo a idrogeno
L’elettrodo a idrogeno, sebbene scarsamente utilizzato nell’analisi di routine, è di fondamentale importanza per la determinazione dei potenziali standard di altre semireazioni. Esso è costituito da un elettrodo di platino immerso in una soluzione avente attività di H+ = 1.00 e fugacità di H2(gas) = 1.00.
Il potenziale standard di riduzione per la semireazione H+ + 1 e- ⇄ ½ H2(gas) è 1.00 V a tutte le temperature, e nonostante la sua importanza, l’elettrodo a idrogeno è di rado utilizzato a causa delle difficoltà legate alla sua preparazione.
Elettrodo a calomelano
L’elettrodo a calomelano si basa sulla semireazione di riduzione Hg2Cl2(s) + 2 e- ⇄ 2 Hg(l) + 2 Cl-(aq). Il potenziale dell’elettrodo è determinato dalla concentrazione di Cl- in equilibrio con Hg e Hg2Cl2. La concentrazione dello ione Cl- è determinata dalla solubilità di KCl.
L’elettrodo è costituito da un tubo contenente Hg, Hg2Cl2 e KCl inserito in un altro tubo contenente una soluzione satura di KCl. Un setto poroso funge da ponte salino per equilibrare le concentrazioni.
Elettrodo argento/cloruro di argento
L’elettrodo argento/cloruro di argento si basa sulla semireazione AgCl(s) + 1 e- ⇄ Ag(s) + Cl-(aq). Anche in questo caso, il potenziale dell’elettrodo è determinato dalla concentrazione di Cl-.
L’elettrodo è costituito da un filo di argento con un sottile film di AgCl, immerso in una soluzione di KCl munito di un setto poroso che funge da ponte salino.
In conclusione, gli elettrodi di riferimento rivestono un ruolo cruciale nelle analisi potenziometriche, fornendo un punto di riferimento noto e stabile per la misurazione dei potenziali elettrochimici.