如何手工制作原电池中的盐桥?
时间:2025-03-10 11:21 来源:未知 作者:化学自习室 点击:次 所属专题: 盐桥
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常见的氯化钾琼脂块盐桥制作方法有三种:
一、用于全固态硝酸根离子选择电极的氯化钾琼脂块制作方法
1:称取 2-4g 琼脂溶于 96-98g 去离子水中,采用水浴加热法将混合物加热至 90-97°C,待琼脂全部溶解。
2:加入 25-35g 氯化钾,保持温度不变待用。
3:将橡胶圈一端放在玻璃片或平板上,把完全溶解的氯化钾琼脂倒入橡胶圈中,将电极具有敏感膜的一端插入橡胶圈中,敏感膜和氯化琼脂的前端需留有 0.1-0.2cm 的距离,使氯化琼脂包裹住敏感膜,然后将橡胶圈另一端固定在玻碳电极的电极杆上,待氯化琼脂凝固。
二、用于盐桥的氯化钾琼脂块制作方法
1:在小烧杯中称取约 3g 琼脂粉,在另一个烧杯中称取约 30g 氯化钾固体 。
2:在盛有琼脂粉的烧杯中倒入约 150 毫升的热水,用玻璃棒搅拌均匀后在酒精灯上加热,加热时不断搅拌。
3:液体沸腾后加入 30g氯化钾固体,继续加热搅拌至沸腾。
4:将沸腾后的液体趁热注入 U 型管中,速度要快,且液体要尽量加满,使液面突出 U 型管的管口,冷却后液体凝固形成盐桥。
三、饱和氯化钾琼脂块的制作方法
1:按琼脂与蒸馏水的质量比在 6:94 到 8:92 之间称取琼脂和蒸馏水,例如取 6g 琼脂和 94g 蒸馏水。
2:将琼脂放入蒸馏水中,加热搅拌使其溶解,可采用水浴加热等方式。
3:向溶解好的琼脂溶液中加入氯化钾固体,并不断搅拌,直至氯化钾饱和不再溶解。
4:将溶液倒入模具中,冷却凝固后得到饱和氯化钾琼脂块。
三、盐桥在原电池和电解池中的作用是什么?
1、在原电池中的作用
维持电荷平衡:原电池工作时,正极发生还原反应,得到电子,负极发生氧化反应,失去电子。电子从负极流向正极,导致负极带正电荷,正极带负电荷。盐桥中的电解质溶液可以提供阳离子和阴离子,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,中和电极上产生的电荷,使整个电池的电荷保持平衡,从而维持电流的持续流动。
降低液接电位:当两种不同电解质溶液接触时,由于离子的扩散和迁移,会在接触面产生液接电位,这会抵消一部分电极电势,降低电池的输出电压。盐桥中的电解质溶液通常是高浓度的强电解质,其离子迁移数相近,能有效降低液接电位,使电池的电动势更接近理论值,提高电池的工作效率。
稳定电池工作:盐桥可以防止正负极溶液直接接触而发生化学反应,避免了因溶液混合而导致的电池短路或电池反应提前进行,使电池能够稳定地工作,延长电池的使用寿命。
2、在电解池中的作用
导电:电解池工作时,外加电源提供电能,使电解质溶液中的离子发生定向移动。盐桥中的电解质溶液作为导电介质,能够使电流顺利通过,保证电解反应的正常进行。例如在电解水的实验中,盐桥中的电解质溶液使阴极和阳极之间的电路得以连通,使电解反应能够持续进行。
防止电极产物混合:在电解过程中,阳极和阴极上分别产生不同的产物。盐桥可以将阳极和阴极溶液隔开,防止电极产物相互混合而发生反应,从而得到纯净的电解产物。比如在电解食盐水制取氯气和氢气时,盐桥可以防止氯气和氢气混合发生爆炸,同时也能避免氯气和氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠等副产物。
维持离子浓度平衡:电解过程中,阳极和阴极溶液中的离子浓度会发生变化。盐桥中的离子可以向电解池的两个半池扩散,补充因电解反应而消耗的离子,维持溶液中离子浓度的相对稳定,保证电解反应的顺利进行。

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