O elétrodo de referência para o cloreto de mercúrio é o elétrodo de calomelano saturado (SCE).
Este elétrodo é composto por uma pasta sólida de mercúrio e cloreto de mercúrio(I) (Hg2Cl2) numa solução saturada de cloreto de potássio (KCl).
O SCE é conhecido pela sua estabilidade e robustez.
No entanto, contém mercúrio, o que limita a sua utilização em determinadas aplicações devido a preocupações ambientais e de segurança.
4 pontos-chave explicados
Composição e estrutura do SCE
Componentes: O SCE consiste num elétrodo de mercúrio (Hg) revestido com uma camada de cloreto de mercúrio(I) (Hg2Cl2), também conhecido como calomelano. Este elétrodo é imerso numa solução saturada de cloreto de potássio (KCl).
Solução saturada: A solução de KCl é mantida saturada para assegurar uma atividade constante de iões cloreto, o que estabiliza o potencial do elétrodo.
Barreira porosa: O elétrodo é tipicamente alojado num tubo com uma barreira porosa ou ponte salina que permite a troca de iões cloreto e completa o circuito elétrico.
Reação eletroquímica
Reação Redox: A reação de meia célula envolvida na SCE é: [ 12Hg_2Cl_2(s) + e^- \rightleftharpoons Hg(l) + Cl^-(aq) ]. Esta reação mostra o equilíbrio entre o calomelano sólido, o mercúrio elementar e os iões cloreto na solução aquosa.
Potencial de Estabilidade
Potencial de referência: O SCE tem um potencial padrão de +0,241 V em relação ao elétrodo de hidrogénio padrão (SHE). Este potencial permanece relativamente estável devido à solução saturada de KCl, que mantém uma atividade constante do ião cloreto.
Vantagens: A estabilidade do SCE torna-o um elétrodo de referência fiável para muitas medições electroquímicas. É menos sensível às mudanças de temperatura do que outros eléctrodos de referência.
Aplicações e limitações
Utilizações comuns: O SCE tem sido amplamente utilizado em várias aplicações electroquímicas, incluindo medições de pH, medições de potencial redox e outras aplicações de química analítica.
Preocupações ambientais e de segurança: Devido à presença de mercúrio, a utilização do SCE é restrita em determinados domínios, como a análise de alimentos e bebidas, estudos ambientais e aplicações médicas. A eliminação e o manuseamento adequados são necessários para mitigar os riscos ambientais.
Opções alternativas: O elétrodo de cloreto de prata (Ag/AgCl) é frequentemente preferido como alternativa ao SCE, especialmente em aplicações em que o mercúrio não é permitido.
Manutenção e manuseamento
Eléctrodos pré-cheios: Os SCEs comerciais são normalmente pré-preenchidos com solução saturada de KCl para garantir que o elétrodo permanece húmido e funcional.
Orifício de enchimento selado: O orifício de enchimento é selado para evitar fugas durante o armazenamento e o transporte. Deve ser aberto antes da utilização para permitir que o eletrólito flua livremente e mantenha a junção líquida.
Manter a junção líquida húmida: A junção líquida, onde o eletrólito entra em contacto com a amostra, deve ser mantida húmida para garantir leituras precisas e estáveis.
Em resumo, o elétrodo de calomelano saturado (SCE) é um elétrodo de referência robusto e estável composto por mercúrio e cloreto de mercúrio(I) numa solução saturada de cloreto de potássio.
Embora ofereça uma excelente estabilidade e fiabilidade, a sua utilização é limitada por preocupações ambientais e de segurança associadas ao mercúrio.
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