가역 수소 전극

가역 수소 전극(, RHE)은 기준 전극, 더 구체적으로는 표준 수소 전극의 하위 유형이며, 전기화학 공정에 사용된다. 표준 수소 전극과 달리 측정된 퍼텐셜은 pH에 따라 변하지 않으므로 전해질에 직접 사용할 수 있다.

이 이름은 전극이 실제 전해질 용액에 직접 담겨 있으며, 염다리로 분리되지 않는다는 사실을 의미한다. 따라서 수소 이온 농도는 1 mol/L 또는 1 mol/kg이 아니라 전해질 용액의 농도와 일치한다. 이런 방식으로 pH 값이 변하더라도 안정적인 퍼텐셜을 얻을 수 있다. RHE의 퍼텐셜은 pH 값과 상관관계가 있다.


일반적으로 하이드로늄 이온()의 환원이 일어나는 수소 전극의 경우,

  {2H3O+} + {2e^-} <=> {H2} + {2H2O}

또는, 종종 단순히 를 나타내는 로 간단히 작성된다.

  {2H+} + {2e^-} <=> {H2}

여기서,


평형 퍼텐셜 는 수소 압력  및 활성도 에 다음과 같이 의존한다.









여기서 는 표준 환원 전위 (관례상 0과 같음), 은 기체 상수, 는 절대 온도, 그리고 는 패러데이 상수이다.

물 전해에서 과전압이 발생한다. 이는 운동학적 한계 때문에 필요한 전지 전압이 평형 퍼텐셜보다 높다는 것을 의미한다. 전극의 전류 밀도가 증가함에 따라 퍼텐셜이 증가한다. 따라서 평형 퍼텐셜의 측정은 전력 없이 가능하다.

 원리 
가역 수소 전극은 상당히 실용적이고 재현 가능한 전극 "표준"이다. 이 용어는 실제로 사용되는 전해질 용액에 담긴 수소 전극을 의미한다.

이 전극의 장점은 염다리가 필요 없다는 것이다.
 염화 이온 또는 황산염에 의한 전해질 오염이 없다.
 전해질 브리지에 액체 접합 전위가 발생하지 않는다. 이는 25 °C와 다른 온도에서 중요하다.
 장시간 측정이 가능하다 (전해질 브리지가 없으므로 브리지 유지보수가 필요 없음).

 같이 보기 
 동적 수소 전극
 팔라듐-수소 전극

 각주 

분류:전극
분류:수소 기술