可逆氢电极(RHE)的组装
一条铂丝(eg 1.5cm长,1mm直径)通过金焊接到Cu线(5cm长,1mm直径)中(图1a),放在一个玻璃管内(eg 5cm长,6mm内径),使用环氧树脂密封Cu和Pt的连接处,留10mm的Pt丝在外面。(图1b)使用一块铁氟龙胶带(teflon tape 1.5cm宽,8cm长)包裹环氧树脂端,然后用透明自动输送吸管塑料头(transparent automatic delivery pipet plastic tip )或者圆珠笔的透明通风罩紧密地安装在套件底部(图1c)。铁氟龙胶带既防止H2泄漏又隔绝氧气。
图1 RHE的组装
用注射器往塑料头注满1.2MHCl(可以用其他活度为1的强酸溶液替换),如图2
图2 往塑料管注入1.2M HCl溶液
产生氢气
电极放在1.2M HCl为电解质的电解槽中,加入Pt或碳为对电极。通过10-20V交流电或商业9V电池作为电源产生电压差,对电极为正极,RHE为负极,如图3。如果使用三电极体系,将RHE连接在工作电极端,参比电极和对电极两个接头同时接在对电极上。
图3 氢气产生装置
通电后还原的H2聚集在RHE的顶部,然后覆盖一半的Pt丝。这会维持Pt丝与H2接触,而剩下的部分与活度为1的H+溶液接触。
测量参比电极
H2与一半的Pt丝充分接触后,可以取出对电极,将待参比电极放入单独容器内,用离子盐桥连接,如图4。
图4 参比电极测量装置
注意事项
可以持续使用一周。测量时要注意电极溶液中不可以有气泡。需要计算通的电流量来控制产生的氢气量。
参考文献
Buendía-Delgadillo T, Delgadillo-Núñez F, Casillas N, et al. Construction of a Novel Reversible Hydrogen Electrode (RHE)[J]. Chem. Educator, 2011, 16: 326-328.