Referansepotensialer

Referansepotensialer er stabile og veldefinerte elektriske potensialer som brukes som referansepunkter i elektrokjemiske målinger. Potensialet fungerer som nullpunktet mot hvilket potensialet til en arbeidselektrode måles, slik at man kan sammenligne og tolke redoksreaksjoner i en celle eller et sensoroppsett.

En referanseelektrode består vanligvis av en reversibel redoksparing og en elektrolytt som opprettholder et konstant potensial. For å sikre at målingen ikke påvirkes av strømflyt mellom elektrodene, er referanseelektroden gjerne utformet for å tillate minimal utveksling av elektroner. Som regel skal potensialet være relativt uavhengig av prøvens sammensetning og strømforhold, selv om det i praksis kan påvirkes av forhold som temperatur og elektrolyttkonsentrasjon.

Vanlige typer referansepotensialer inkluderer silver/silverklorid-elektrode (Ag/AgCl), ofte i en saltbro, og den kalomelbaserte elektroden (SCE). I laboratorier brukes også standard hydrogen elektrode (SHE) som et primært referansepunkt, mens i ikke-aqueøse systemer kan ferrocene/ferrocenium-par brukes som referanse. Valg av referanse avhenger av løsningens pH, løses middel, temperatur og kompatibilitet med arbeidselektroden.

Faktorer som påvirker referansepotensialets stabilitet og nøyaktighet, inkluderer temperaturendringer, endringer i elektrolyttens konsentrasjon, forbindelser som migrerer gjennom saltbroen, og dannelse av junction-potensial mellom referanse- og prøveløsning. Slitasje og aldring av referanseelektroden kan også lede til potensiell drift over tid.

Bruksområder omfatter korrosjonsanalyser, elektroplating, batteri- og brenselcelleforskning, sensor-teknologi og pålitelig kalibrering av måleinstrumenter i elektrokjemi. Referansepotensialer er derfor grunnleggende for å sikre nøyaktige og sammenlignbare målinger.