10.2 : نظرة عامة على الأقطاب الكهربائية

يتم إجراء القياسات الكهروكيميائية في خلية كهروكيميائية تتألف من مكونات مختلفة تتحكم في التيار والجهد وتقيسهما. أحد المكونات الأساسية هي الأقطاب الكهربائية، وهي مواد موصلة تمكن من تفاعلات نقل الإلكترونات على أسطحها.

هناك نوعان رئيسيان من الأقطاب الكهربائية في الخلايا الكهروكيميائية. النوع الأول، المعروف باسم القطب العامل أو المؤشر، له جهد حساس لتركيز المحلل ويتفاعل مع التغيرات في نشاط الأنواع النشطة كهربائيًا. تشمل الأقطاب الكهربائية المؤشرة الشائعة أقطاب البلاتين الخاملة، وأقطاب الفضة المستجيبة لـ Ag^+، والهاليدات، والأيونات الأخرى التي تتفاعل مع Ag^+، والأقطاب الكهربائية الانتقائية للأيونات. النوع الثاني، القطب المرجعي، يكمل الدائرة الكهربائية ويوفر جهدًا ثابتًا عند درجة حرارة ثابتة يتم قياس جهد القطب العامل ضدها. من الناحية المثالية، يجب أن يظل جهد القطب المرجعي ثابتًا، مما يسمح بنسب أي تغيير في الجهد الإجمالي للخلية إلى القطب العامل. تتضمن الأقطاب المرجعية الشائعة أقطاب الكالوميل وكلوريد الفضة والفضة وأقطاب الهيدروجين القياسية.

ومع ذلك، في الطرق الديناميكية، حيث يؤدي مرور التيار إلى تغيير تركيز الأنواع في الخلية الكهروكيميائية، يمكن إضافة قطب ثالث، يُعرف باسم القطب المساعد أو القطب المضاد. يكمل القطب المساعد الدائرة الكهربائية ويسهل تدفق التيار داخل الخلية الكهروكيميائية.