盐桥是为了减小液接电位,转移离子而在两种溶液之间连接的高浓度 电解质 溶液。盐桥常出现在 原电池 中,是由 琼脂 和饱和 氯化钾 或饱和 硝酸钾 溶液构成的。
简介
常用于原电池实验,材料:琼脂+饱和氯化钾溶液或饱和硝酸钾溶液。为了减小液接电位,通常在两种溶液之间连接一个高浓度的电解质溶液作“盐桥”。
作用原理
在两种溶液之间插入盐桥以代替原来的两种溶液的直接接触,减免和稳定液接 电势 (当组成或活度不同的两种电解质接触时,在溶液接界处由于正 阴离子 扩散通过界面的离子迁移速度不同造成正负电荷分离而形成 双电层 ,这样产生的 电压 称为液体接界扩散电位,简称液接电位),使液接电位减至最小以致接近消除。防止试液中的有害离子扩散到 参比电极 的内盐桥溶液中影响其电极电位。
原理
饱和 溶液的浓度高达 ,当盐桥插入到浓度不大的两 电解质 溶液之间的界面时,产生了两个接界面,盐桥中 和 向外扩散就成为这两个接界面上离子扩散的主流。由于 和 的扩散 速率 相近,使盐桥与两个溶液接触产生的液接 电势 均很小,且两者方向相反,故相互抵消后降至1~2mV。选择盐桥中的电解质的原则是高浓度、正 阴离子 迁移数接近 相等 ,且不与电池中溶液发生化学反应。常采用 和 的饱和溶液
制备
1. 琼脂 - 饱和 盐桥: 烧杯 中加入3g琼脂和97ml 蒸馏水 ,使用水浴加热法将琼脂加热至完全溶解。然后加入30克 充分搅拌, 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。
多余的琼脂-饱和KCl用 磨口 塞塞好,使用时重新加热。
若无琼脂,也可以用棉花将内装有 氯化钾 饱和溶液的U形管两端塞住来代替盐桥。
琼脂-饱和KCl盐桥不能用于含 等与 反应的离子或含有 等与 反应的物质的溶液。
2.3% 琼脂 盐桥:适用于与作用的溶液,在该溶液中可使用 ―饱和 电极 。
3.3%琼脂- 或 盐桥:适用于含高浓度的 的溶液,在该溶液中可使用汞- 氯化亚汞 饱和 或 电极。
4. 盐桥和 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 琼脂 盐桥。
5.(1)简易法
用滴管将饱和 (或 )溶液注入 u型管 中,加满后用捻紧的滤纸塞紧U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 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。