标準氫電極英文解釋翻譯、标準氫電極的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 normal hydrogen electrode; standard hydrogen electrode

分詞翻譯：

标準的英語翻譯：

criteria; level; mark; measure; normal; par; rule; standard; criterion
【計】 etalon; normal; STD
【化】 standards
【醫】 norm; normo-; rubric; standard
【經】 denominator; norm; standard

氫電極的英語翻譯：

【化】 hydrogen electrode
【醫】 hydrogen electrode

專業解析

标準氫電極（Standard Hydrogen Electrode, SHE）是電化學中用于測量電極電位的基準參比電極。其定義為：在25°C（298.15K）下，氫氣分壓為1标準大氣壓（100kPa），氫離子活度為1 mol/L（對應1M強酸溶液）時，鉑電極表面發生的可逆氫氧化還原反應（2H⁺ + 2e⁻ ⇌ H₂）被設定為零電位參考點。

核心構成與工作原理

電極材料：鍍鉑黑的鉑片作為催化劑，增大表面積以促進氫氣吸附和解離反應。
電解質：氫離子活度為1的酸性溶液（如HCl），與氫氣達到動态平衡。
半反應式： $$ text{還原反應：}2H^+{(aq)} + 2e^- rightarrow H{2(g)} text{氧化反應：}H{2(g)} rightarrow 2H^+{(aq)} + 2e^- $$ 根據國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）定義，标準氫電極的絕對電極電位被公認為0.000 V。

應用領域

電位測量基準：所有氧化還原電對的電極電勢（E°）均以SHE為參比測定，例如鋅電極的标準電位為-0.76 V（vs. SHE）。
pH傳感器校準：在電化學分析儀器中建立離子選擇性電極的标定體系。
燃料電池研究：作為質子交換膜燃料電池的模拟基準界面。

權威參考文獻

國際電化學學會（ISE）《電極電勢測量規範》
Bard A.J. 《電化學方法：原理與應用》（John Wiley & Sons出版社，第5版）
美國國家标準與技術研究院（NIST）電化學數據庫

網絡擴展解釋

标準氫電極（Standard Hydrogen Electrode, SHE）是電化學中用于測定其他電極電位的基準參比電極，其電極電勢被國際公認定義為0伏特。以下從定義、結構、反應式及應用等方面詳細解釋：

1.定義與作用

标準氫電極是理想化的參比電極，通過将鍍鉑黑的鉑片浸入酸性溶液（H⁺活度為1 mol/L），并通入純淨氫氣（壓力為100 kPa或1标準大氣壓）構成。其核心作用是作為電化學測量的基準，任何電極的電位均通過與之組成的原電池電動勢确定，稱為“氫标電位”。

2.結構與标準條件

物理結構：鉑片表面覆蓋鉑黑（多孔海綿狀鉑），用于催化氫氣的氧化還原反應，并增大反應接觸面積。
溶液條件：酸性溶液中H⁺活度為1 mol/L（通常用HCl或H₂SO₄）。
氣體條件：通入高純度氫氣，壓力保持100 kPa（标準大氣壓）。
溫度：理論定義中未限制溫度，但實際測量常采用25℃（298.15K）。

3.電極反應式

在酸性環境中的可逆反應為：
$$ 2text{H}^+ + 2e^- rightleftharpoons text{H}_2(g) $$
當達到标準條件（H⁺活度=1、H₂壓力=100 kPa）時，電極電勢恒為0 V。

4.應用與局限性

應用：測定其他電極的标準電位（如金屬、非金屬電極），判斷氧化還原反應的方向及電勢差。
局限性：實際操作中因氫氣易燃、鉑黑易污染等問題，常以甘汞電極或銀-氯化銀電極替代，但其理論基準地位不可替代。

5.補充公式

根據能斯特方程，氫電極的電位可表示為：
$$ phi = phi^circ + frac{0.059}{2} log frac{a(text{H}^+)}{p(text{H}_2)/p^circ} $$
标準條件下，$phi^circ = 0$ V，方程簡化為$phi = 0$ V。

總結來說，标準氫電極通過嚴格控制的物理化學條件，為電化學體系提供了統一的電位基準，是研究電極反應和電池性能的重要工具。