Хлоридсеребряный электрод

Хлоридсере́бряный электро́д (ХСЭ) благодаря стабильности потенциала и простоте конструкции является одним из наиболее часто употребляемых в лабораторной практике электродов сравнения.

Представляет собой серебряную пластинку или проволоку, покрытую слоем малорастворимого хлорида серебра, контактирующую с раствором содержащим хлорид ионы (чаще всего раствором хлорида калия).

Схематически записывается как: Ag(тв.), AgCl(тв.) | КCl (водн.) ┊ исследуемый раствор.

Это электрод второго рода, потенциал которого определяется концентрацией аниона хлорида в равновесии:

Ag + Cl⁻↔ AgCl + е

Стандартный электродный потенциал всегда определяется при эффективной концентрации растворимых компонентов системы 1 Моль/кг растворителя, что для хлоридсеребряного электрода соответствует одномолярному раствору хлорида калия и при температуре 25° равен Eo ХСЭ = 0.22234 В (относительно стандартного водородного электрода). ^[1].

В области температур 0-95 °С стандартный потенциал хлорсеребряного электрода описывается уравнением:

Еo ХСЭ = 0,23655 — 4,8564 × 10⁻⁴t — 3,4205 × 10⁻⁶t ² + 5,869 × 10⁻⁹t ³

Воспроизводимость значений потенциалов ± 0,2 мВ; при низких температурах (15 °С) может быть достигнута воспроизводимость ± 0,05 мВ.

Значения стандартных потенциалов хлорсеребряного электрода при различных температурах:

t, °С	E°, В	t, °С	E°, В	t, °С	E°, В
0 5 10 15 20 25 30 35	0,23655 0,23413 0,23142 0,22857 0,22557 0,22234 0,21904 0,21565	40 45 50 55 60 70 80 90	0,21208 0,20835 0,20449 0,20056 0,19649 0,18782 0,17873 0,16952	95 125 150 175 200 225 250 275	0,16511 0,1330 0,1032 0,0708 0,0348 −0,0051 −0,054 −0,090

В лабораторной практике обычно используется насыщенный хлоридсеребряный электрод, объём которого заполняют насыщенным раствором KCl, концентрация которого, хотя и отличается от стандартной одномоляльной, является достаточно стабильной для определённой температуры и может быть проконтролирована визуально (по наличию кристаллов нерастворенной соли, подтверждающей насыщенность раствора). Как правило, потенциал насыщенного хлорсеребряного электрода оказывается в интервале 0,197-0,202 В при комнатной температуре и указывается производителями электродов сравнения в документации к изделиям. Например.

Хлоридсеребряные электроды в отдельных случаях могут быть заполнены растворами хлоридов с другими концентрациями. Например, можно использовать менее концентрированные растворы хлоридов, близкие к концентрации этого иона в исследуемой среде (чтобы снизить вероятность проникновение концентрированного раствора из электрода). Также возможно заполнять электрод раствором HCl вместо KCl - там где критично попадание иона K⁺ в рабочую среду.В этих случаях нужно обеспечить поддержание точного значения этой концентрации в процессе функционирования электрода, а его потенциал рассчитать по Уравнению Нернста с учетом активности (a) выбранного раствора хлорида:

E _ХСЭ = Eo _ХСЭ - 0,059 lg a _Cl^- (t=25°C)

Либо потенциал такого "нестандартного" электрода всегда можно (и нужно) контролировать, составив пару с любым стандартным электродом сравнения, потенциал которого достоверно известен.