盐桥的制作和维护.doc

最近发现工作中发现许多刚接触电化学的人对鲁金毛细管的使用存在疑问，因此特别开一个帖子供大家讨论。鲁金毛细管属于盐桥的一种，主要是用来消除液接电势和溶液电阻的。但在某些体系下也可以不用鲁金毛细管，如电解液为3氯化钠，则参比电极可选用银/氯化银电极，此时液接电势很小而溶液电导率很高。但在多数情况下，需要用鲁金毛细管。此外，关于鲁金毛细管的形状、使用注意问题等希望大家各抒己见。我知道ASTM有一款专门为腐蚀电化学设计的电解池，我用的也是这个，还不错。鲁金毛细管自己就可以制，它的一端是向内或者向外折，并且有一个很细的尖端，尖端的长度大约是2cm，它主要是用来降低电阻的，我设计了一套电解池，是用来测量极化曲线的！大致是这样的，楼主，看看你的电解池啊，交流一下！鲁金毛细管尖咀要尽量靠近研究电极表面，尽可能的减少欧姆电位降。但也不能靠的太近，否则会对电极表面产生明显的屏蔽作用，影响电流分布。为了既降低溶液的欧姆压降，又不产生明显的屏蔽作用，可使尖嘴离研究电极的表面距离不小于鲁金毛细管的外径。我们实验室的鲁金毛细管是用滴管改造的，只要把滴管的尖端拉长，并且弯曲就可以。滴管后端的橡胶头剪一个洞，就可以查参比电极了，这样还不会漏液。盐桥的制备：1.用pt作对电极这个对面积有要求吗？是说面积越大，工作电极上电流密度分布越好吗？如果是这样，市售的那种外形和参比电极类似的装在玻璃管中的pt对电极不好吗？这个对实验结果影响大吗？答：通常来讲对电极的面积大，电流分布相对会均匀一些。这只是一个相对的情况，具体还得考虑工作电极的面积以及工作/辅助电极（对电极）的相对位置。一般情况下影响不是很大。2.参比电极必须要用luggin毛细管吗？这个有什么好处？直接插在电解池引出的玻璃管中可以吗？答：参比电极不一定都需要鲁金毛细管，一般情况下那些复合电极（内充满复合电极补充溶液的）如：饱和甘汞电极，其内部充满饱和氯化钾，不使用鲁金毛细管盐桥长期浸泡在电解质溶液中会使内部溶液发生物质交换、浓度降低、引入其它离子.导致电位不稳。实际使用采取蒸馏水：KCl：琼脂=97：30：3的比例混匀煮溶，利用虹吸效应使鲁金毛细管盐桥尖端充满凝胶状琼脂半透膜，内充满饱和KCl溶液，插入饱和甘汞电极（电极末端浸入盐桥溶液中），实验完毕后，电极应该浸泡在饱和氯化钾溶液中，防止复合电极补充溶液变质。以后使用的时候应该先检查电极内部的补充溶液是否饱和（一般里面会有过饱和的KCl晶体）。其它一些参比电极尤其是固体电极通常不需要用鲁金毛细管的（如锑电极、Ag/AgCl电极、Zn电极等），但是使用前要注意电极表面的状态，防止出现锈层或者钝化膜等导致电位不稳。总的来说鲁金毛细管除了起到盐桥作用，消除或降低溶液欧姆压降外，对电极本身也有保护作用。盐桥的制作步骤为：加入3%琼脂于饱和KCl溶液中，加热混合均匀，注入到U形管中，冷却成凝胶，两端以多孔砂芯密封防止电解质溶解间的虹吸而发生反应，但仍能形成回路。由于K+和Cl-离子的迁移或扩散速率相当，因而液接电位很小，通常为12mV盐桥的制备 1、琼酯饱和KCl盐桥： 烧杯中加入琼酯3克和97ml蒸馏水，在水浴上加热至完全溶解。然后加入30克KCl充分搅拌，KCl完全溶解后趁热用滴管或虹吸将此溶液加入已事先弯好的玻璃管中，静置待琼酯凝结后便可使用。琼酯饱和KCl盐桥不能用于含Ag、Hg22等与Cl作用的例子或含有ClO4等与K+作用的物质的溶液。 2、3%琼酯1moldm3 K2SO4盐桥： 适用于与作用的溶液，在该溶液中可使用HgHg2SO4饱和K2SO4电极。 3、3%琼酯1moldm3 NaCl或LiCl盐桥： 适用于含高浓度的ClO4的溶液，在该溶液中可使用汞甘汞饱和NaCl或LiCl电极。 4、NH4NO3盐桥和KNO3盐桥在许多溶液中都能使用，但它与通 常的各种电极无共同离子，因而在共同使用时会改变参考电极的浓度和引入外来离子，从而可能改变参考电极的电势。另外在含有高浓度的酸、氨的溶液中不能使用琼酯盐桥。 5、（1）简易法 用滴管将饱和KNO3(或NH4NO3)溶液注入型管中，加满后用捻紧的滤纸塞紧型管两端即可，管中不能存有气泡。 (2) 凝胶法 称取琼脂1g放入50mL饱和KNO3溶液中，浸泡片刻，再缓慢加热至沸腾，待琼脂全部溶解后稍冷，将洗净之盐桥管插入琼脂溶液中，从管的上口将溶液吸满(管中不能有气泡)，保持此充满状态冷却到室温，即凝固成冻胶固定在管内。取出擦净备用。铜、银、锌电极的制备 (1)银电极的制备 将欲镀之银电极两只用细砂纸轻轻打磨至露出新鲜的金属光泽，再用蒸馏水洗净。将欲用的两只Pt电极浸入稀硝酸溶液片刻，取出用蒸馏水洗净。将洗净的电极分别插入盛有镀银液(镀液组成为100mL水中加1.5g硝酸银和1.5g氰化钠)的小瓶中，按图151接好线路，并将两个小瓶串联，控制电流为0.3mA，镀1h，得白色紧密的镀银电极两只。 (2)铜电极的制备 将铜电极在13的稀硝酸中浸泡片刻，取出洗净，作为负极，以另一铜板作正极在镀铜液中电镀(镀铜液组成为:每升中含125gCuSO45H2O，25gH2SO4，50mL乙醇)。线路见图-15-1。控制电流为20mA，电镀20min得表面呈红色的Cu电极，洗净后放入0.1000molkg-1CuSO4中备用。 (3)锌电极的制备 将锌电极在稀硫酸溶液中浸泡片刻，取出洗净，浸入汞或饱和硝酸亚汞溶液中约10s，表面上即生成一层光亮的汞齐，用水冲洗晾干后，插入0.1000molkg-1ZnSO4中待用。 1）琼脂qin zh1.指美食。 元 柳贯 次伯长待制韵送王继学修撰马伯庸应奉扈从上京之一：“仗前桐酒进琼脂，翠络金钩向马垂。”2.植物胶的一种，也叫琼胶、冻粉，通称洋粉或洋菜。用海产的石花菜、江蓠等制成。为无色、无固定形状的固体，溶于热水。可作冷食和细菌的培养基等。 2）植物胶琼脂，学名琼胶，英文名agar，又名洋菜、冻粉、燕菜精、洋粉、寒天。琼脂在食品工业的应用中具有一种极其有用的独特性质。其特点：具有凝固性、稳定性、能与一些物质形成络合物等物理化学性质。原料：江蓠、紫菜、石花菜作用：可用作增稠剂、凝固剂、悬浮剂、乳化剂、稳定剂、保鲜剂、粘合剂和生物培养基。用途：琼脂广泛用于制造粒粒饮料、米酒饮料、果汁饮料、水晶软糖、羊羹、午餐肉、火腿肠、果冻布丁、冰淇淋、裱花蛋糕、八宝粥、凉拌菜等等。琼脂在日化工业中用于牙膏、洗发露、洗面乳、化妆品、固体清香剂等。琼脂在化学工业、医学科研，可作培养基、药膏基及其他用途。使用方法：琼脂粉先用冷水浸泡3-5小时左右，然后放入锅中加入适量的水煮沸至全部溶解。以1，3-糖苷键结合的D-吡喃半乳糖（52个） 长链的C（1）端，与L-吡喃半乳糖-C（6）-硫酸酯（1个）的C（4）相结合，按此比例形成的半乳聚糖硫酸酯（下式）的Ca盐或CaMg盐的多糖衍生物。 除石花菜属的石花菜、大石花菜等含有外，也于近缘的红藻中含有。市售的琼脂是从这些海藻的干燥物经热水浸出，冷却凝固，使之冻结并经过加温水流出，最后干燥而成。白明胶样的透明无味无臭的块片或粉末，不溶于冷水，溶于热水形成粘稠液。1溶液冷却后形成凝胶，在80100下形成溶胶。也能从江蓠科（Gracilariaceae）和仙菜科（Ceramiaceae）中得到。除食用和工业用外，常用作细菌的培养基等。 关于琼脂饱和KCl盐桥的制备、使用和维护1、烧杯中加入琼脂3克和97ml蒸馏水，在水浴上加热至完全溶解。然后加入30克KCl充分搅拌，KCl完全溶解后趁热用滴管或虹吸将此溶液加入已事先弯好的玻璃管中，静置待琼脂凝结后便可使用。2、琼脂饱和KCl盐桥不能用于含Ag、Hg2等与Cl作用的离子或含有ClO4等与K+作用的物质的溶液。3、用于80以上的试验将对盐桥造成破坏，最好控制试验温度在70以下。4、实验完毕后，盐桥需用去离子水