氢电极英文解释翻译、氢电极的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 hydrogen electrode
【医】 hydrogen electrode
分词翻译:
氢的英语翻译:
hydrogen
【医】 H; hydr-; hydro-; hydrogen; light hydrogen
电极的英语翻译:
electrode; pole
【化】 electrode; pole
【医】 electrode; rheophore
专业解析
氢电极(Hydrogen Electrode)是电化学中用于测量电极电势的标准参考电极,其定义和功能在汉英词典中通常表述为:“一种由镀铂黑的铂片浸入含氢离子溶液中,并通入纯净氢气构成的半电池装置,用于确定其他电极的相对电势”。根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的定义,标准氢电极(SHE)在25°C条件下的电极电势被设定为0伏特,作为氧化还原电对(2H⁺/H₂)的基准值(来源:IUPAC电化学术语标准)。
从结构上看,氢电极包含三个核心部分:① 铂催化剂(表面镀铂黑以增加反应活性),② 氢气气体供应系统(保持1 atm分压),③ 酸性电解液(通常为1 mol/L HCl溶液)。其电极反应可表示为:
$$
text{氧化反应:} quad H_2 rightarrow 2H^+ + 2e^-
text{还原反应:} quad 2H^+ + 2e^- rightarrow H_2
$$
该可逆反应特性使其成为理想的电势参照体系(来源:Electrochemical Science and Technology期刊)。
在应用层面,氢电极主要用于:
- 测定金属/溶液的电极电势
- 校准pH计等电化学仪器
- 燃料电池研究中的基础模型
美国国家标准与技术研究院(NIST)的电解实验手册指出,实际使用中需严格控制温度、氢气纯度和溶液离子浓度以保证测量精度(来源:NIST电解标准操作规程)。
网络扩展解释
氢电极是电化学中的核心概念,主要用于测量其他电极的标准电势。以下是其详细解释:
一、基本定义
氢电极(Hydrogen Electrode)是以氢离子和氢气为电对的电极系统,被国际公认为电极电势的基准(标准电极电势定义为0伏特)。根据工作条件不同,可分为:
- 标准氢电极(SHE):氢离子活度为1 mol/L,氢气压力为100 kPa,温度298.15 K。
- 一般氢电极(NHE):旧标准,使用1当量浓度的强酸溶液,因稳定性不足已逐渐被SHE取代。
二、结构与工作原理
- 结构:由镀铂黑的铂片(催化剂)浸入含H⁺的溶液中,并通入氢气构成。
- 电极反应:
$$2text{H}^+ + 2text{e}^- rightleftharpoons text{H}_2(g)$$
其电极电势公式为(25℃时):
$$varphi(text{H}^+/text{H}_2) = varphi^circ + frac{0.059}{2} lg frac{[text{H}^+]}{p(text{H}_2)/p^circ}$$
标准条件下(H⁺=1 mol/L,p(H₂)=100 kPa),电势恒为0 V。
三、特点与应用
- 特点:
- 反应可逆且速率快;
- 适用于全pH范围,稳定性高;
- 铂黑催化剂增强表面活性。
- 应用:
- 作为参比电极测定其他电极电势;
- 用于pH测量和电化学研究(如燃料电池)。
四、注意事项
- 实际使用中需严格控制温度、气体压力和溶液纯度,否则可能引入误差。
- 现代电化学实验中,SHE因操作复杂常被甘汞电极等替代,但其理论基准地位不可替代。
如需进一步了解氢电极的分类或与其他电极的对比,中的扩展内容。
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