标准氢电极的一般氢电极(NHE)、标准氢电极(SHE)和可逆氢电极(RHE)之间的区别

2025-03-22 21:02:49
推荐回答(5个)
回答1:

一般氢电极(NHE)、标准氢电极(SHE)和可逆氢电极(RHE)之间的区别只在于溶液的不同:

1、一般氢电极(NHE):铂电极在1M的强酸溶液中所构成的电极。

2、标准氢电极(SHE):铂电极在氢离子活度为1mol/L的理想溶液中所构成的电极(当前零电位的标准)。

3、可逆氢电极(RHE)是电化学会用于表示电极电位是标准的“零电位”,现在电化学论文中更多的采用RHE校正自己体系的参考电极,作为相互比较的通用单位。


扩展资料

析氢过电位主要与电极材料、电流密度、电解液组成和工作温度等因素有关。由于电流密度、电解液组成和工作温度等因素相对易于控制,因而选择合适的电极材料及改性方法成为降低析氢过电位最有效的手段。在早期电解水电极材料中,以贵金属Pt、Pd 及其氧化物为主。

其具有不易氧化、析氢过电位低、电解稳定性好等优点,但贵金属价格昂贵不利于工业化大批量使用。因此,开发能够有效降低阴极析氢过电位的新型非贵金属阴极材料成为研究热点。

制备析氢电极材料的主要方法包括电沉积法、涂覆热分解法、磁控溅射法、热喷涂法、物理化学沉积法、金属冶炼法、粉末冶金法等多种方法。在这些制备手段中,都不同程度地存在大规模生产和维护成本高、电极寿命和稳定性低等问题。

参考资料来源:

百度百科——标准氢电极

回答2:

一、定义标准不一样:一般氢电极是在1当量浓度一元强酸中的结果状态;标准氢电极是氢离子活度为1 M的理想溶液中的状态;可逆氢电极并没有氢离子活度的要求。

二、状态特点不一样:一般氢电极的电极并不严格可逆,故电压并不稳定;标准氢电极的电极反应完全可逆,该电极只是一个理想模型;可逆氢电极的电势和pH有关。

三、使用状态不一样:一般氢电极为旧时电化学常用标准电极,现在已经被弃用;标准氢电极是当前电化学所规定的一级标准电极;可逆氢电极在现在电化学论文中广泛采用。



扩展资料

标准氢电极只是一种假定的理想状态,氢电极的电解液中的氢离子活度为1,氢气的压强为0.1兆帕(约1大气压)的状态(标准状态时温度为298.15K)。氢标电极的温度系数也因此为零。

可逆氢电极(Reversible Hydrogen Electrode,RHE)是电化学会用于表示电极电位是标准的“零电位”,该词出自JPCC的文章:Surface Decoration at the Atomic Scale Using a Molecular Pattern: Copper Adsorption on Cyanide-Modified Pt(111) Electrodes) 。现在电化学论文中更多的采用RHE校正自己体系的参考电极,作为相互比较的通用单位。

参考资料来源:百度百科-标准氢电极

回答3:

在电化学发展的早期,研究人员曾使用一般氢电极作为零电位。这种电极的定义是“铂电极浸在浓度为1N的一元强酸中,放出压力约1atm的氢气”。可见它能够实际实现,因而使用很方便。然而,这样的电极-溶液界面并不完全可逆,所以后来零电位的定义有所改变——新的定义是一个氢离子的活度为1mol/L的理想电极-溶液界面(即假设氢离子与其他微粒没有任何相互作用,显然现实中无法实现)。为了便于区分,这个新标准称为“标准氢电极”。
总之, 一般氢电极(Normal Hydrogen Electrode,NHE):铂电极在1N的强酸溶液中所构成的电极(历史标准,现已弃用)。 标准氢电极(Standard Hydrogen Electrode,SHE):铂电极在氢离子活度为1mol/L的理想溶液中所构成的电极(当前零电位的标准)。 可逆氢电极(Reversible Hydrogen Electrode,RHE)是电化学会用于表示电极电位是标准的“零电位”,该词出自JPCC的一篇文章(J. Phys. Chem. C, 2009, 113 (28), pp 12340–12344 题目:Surface Decoration at the Atomic Scale Using a Molecular Pattern: Copper Adsorption on Cyanide-Modified Pt(111) Electrodes) 。现在电化学论文中更多的采用RHE校正自己体系的参考电极,作为相互比较的通用单位。一般每个电化学体系的RHE稍有不同,比较讲究的文章中Supporting Information有详细的测定方法。
比如这篇文章 《An Oxygen Reduction Electrocatalyst Based on Carbon Nanotube-Nanographene Complexes》 的supporting information 一开始就校正了电极电位,实验本身使用的SCE(饱和甘汞)电极。具体的方法不再赘述。

回答4:

标准氢电极(SHE)和可逆氢电极(RHE)都是氢电极,它们与一般氢电极(NHE)有很大的不同。
一般氢电极(NHE)是由铂电极在1M的强酸溶液中构成的。这种电极的电压不稳定,因为其电极反应并不完全可逆,现在已经被弃用。
标准氢电极(SHE)是理想状态下的氢电极,其定义为“铂电极在氢离子活度为1 M的理想溶液中,并与100 kPa压力下的氢气平衡共存时所构成的电极”。这种电极是当前电化学所规定的一级标准电极,其标准电极电势被人为规定为零(在25℃下为4.44±0.02V)。然而,这种电极反应是可逆的,且对实际溶液的氢离子活度有严格要求,因此只是一个理想模型。
可逆氢电极(RHE)也是氢电极的一种,其与标准氢电极(SHE)的区别在于对氢离子活度没有要求。因此,可逆氢电极的电势和pH有关。利用能斯特方程可以很容易地推导出可逆氢电极电势的具体表达式:E = -0.059pH(在25℃下)。
总的来说,NHE、SHE和RHE的区别在于它们的具体定义、实际应用和电势与pH的关系。

回答5:

一般氢电极(NHE)是一种理想化的参考电极,它被定义为零电势参考。然而,在实际应用中很难制备和使用NHE。标准氢电极(SHE)是NHE的近似替代品,它是一种具体的实验装置或槽,通常由铂电极浸泡在酸性溶液中。SHE的电势被定义为0 V。
可逆氢电极(RHE)是根据SHE的电势进行校正和调整的参考电极。由于SHE在实际使用中存在一些限制,例如在高温、高压或非酸性条件下的应用,所以需要将SHE的电势进行校正以便更好适应特定实验条件。RHE是通过根据SHE的电势变化以及水的电解反应动力学来计算和标定的。
总而言之,NHE是一种理论概念的参考电极,由于实验上的困难,使用较少。SHE是在实验中常用的标准氢电极,作为电势零点参考。RHE则是根据SHE的电势进行校正以适应不同实验条件的参考电极。