每日科技名词|液体接界电位

液体接界电位

liquid junction potential

定义：由于浓度或组成成分不同的两种电解质溶液接触时，在它们的相界面上正负离子扩散速度不同，破坏了界面附近原来溶液正负电荷分布的均匀性而产生的电位差。

学科：化学_分析化学_仪器分析_电化学分析

相关名词：盐桥 电极电位 扩散速率

【延伸阅读】

在不同的电解质溶液界面之间，或在浓度不同的同种电解质溶液界面之间，正、负离子扩散通过界面的速率不同，就会产生微小的电位差，这种电位差称为液体接界电位（简称液接电位）。它与溶液中离子的浓度、电荷数、迁移速率，以及溶剂的性质有关。

下面举例说明液体接界电位的产生过程。例如，把0.1mol·L^-1HClO₄（高氯酸）溶液和0.01mol·L^-1HClO₄溶液相接触，在两种溶液的接触面，H⁺（氢离子）和ClO₄^-（高氯酸根离子）均由浓度较高的一方向浓度较低一方扩散。由于H⁺在溶液中的扩散比ClO₄^-快得多，因此H⁺越过界面的量比ClO₄^-多，这样界面的一侧出现过量的H⁺而带正电荷，另一侧出现过量的ClO₄^-而带负电荷，因而在液体界面处产生电位差。这一电位差会对H⁺的扩散产生阻碍作用，而对ClO₄^-的扩散起到促进作用。当两种离子的扩散速率相等时，在溶液的界面处就形成了一个稳定的电位差，这个电位差就是液体接界电位。计算证明，在正、负离子的扩散速率差异较大的溶液中，其液体接界电位要比扩散速率相近的溶液中的液体接界电位大得多。

在电化学分析中，由于经常使用有液接界面的电极，所以液体接界电位是一个普遍存在的现象。实际的液体接界电位往往是难于准确测量的，为了减小液体接界电位的影响，在实际工作中通常在两个溶液之间用盐桥连接（即用盐桥分隔原来的液接界面），使液接电位降低或接近于消除。

一种常见的盐桥是盛满饱和KCl（氯化钾）溶液和3％琼脂的U形管。由于饱和KCI溶液的浓度很高，因此K⁺（钾离子）和Cl^-（氯离子）向外扩散成为这两个液接界面上离子扩散的主要部分。由于K⁺和Cl^-的扩散速率几乎相等，所以在两个液接界面上只会产生两个数值很小且几乎相等、方向相反的液接电位。使用盐桥就能在很大程度上减小液接电位，使之近于完全消除。