基準電極 パラジウム・水素電極

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基準電極

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2023/05/11 05:09 UTC 版)

パラジウム・水素電極

パラジウム・水素電極 (略称: Pd/H₂) は電気化学での電位測定に用いられる基準電極の一種である。機能は大半の基準電極と似ており、白金電極との重要な違いは電極自体に溶解する吸収された水素分子である。.

電極の動作

パラジウム内に二相(アルファ相およびベータ相)が共存する時に水素は吸収される。:

• アルファ相は1アトムあたりの水素濃度が0.025 アトム以下の場合
• ベータ相は1アトムあたりの水素濃度が非化学量論的にPdH_0.6の場合

に対応する。 H₃O⁺イオンが類似の溶存のパラジウムと水素分子の振る舞いは平衡状態のパラジウム電極の電気化学的な振る舞いである。

${\tfrac {1}{2}}\mathrm {H} _{2}=\mathrm {H} _{\text{ads}}=\mathrm {H} _{\text{abs}}$

したがって、平衡状態は水素分子と他の溶存した活性水素イオンによって制御される。

$E=E^{\circ }+{\frac {RT}{F}}\ln {\frac {a_{\mathrm {H} ^{+}}}{(p_{\mathrm {H} 2}/p^{\circ })^{1/2}}}$

パラジウムが電気化学的に水素をためた場合、二相の存在は可逆水素電極と比較してポテンシャル定数がおよそ+50 mVであることが明らかになる。 このポテンシャルは広範囲にわたって吸収された水素の量と独立している。パラジウム・水素基準電極はこれを利用することで成り立っている。この電極には気体の水素分子が発生し続けないという特徴があり、これは基準電極として必須の性質である。