Entwicklung und Validierung einer elektrochemischen Methode zur ...

können elektrische Arbeit verrichten. Mit der Abgabe elektrischer Arbeit verändert sich der
Aktivitäts-Quotient der Redoxsysteme. Folgend sinkt die Potenzialdifferenz der Zelle, man
spricht von Entladung.
In der beschriebenen elektrochemischen Zelle fungieren die Elektroden als Elektronendonatoren
bzw. -akzeptoren der Redoxreaktion. Bei vielen Redoxreaktionen im wässrigen Milieu liegen
jedoch sowohl die oxidierte als auch die reduzierte Form als Ionen vor. Um das Redoxpotenzial
solch einer Reaktion zu messen, benötigt man einen Elektronenmittler, der selbst chemisch inert
ist. Dies kann zum Beispiel eine in das Redoxsystem eintauchende Platin- oder Goldelektrode
sein. Hierauf beruht die Messung des Redoxpotenzials.
Eine elektrochemische Zelle zur potentiometrischen Messung des Redoxpotenzials besteht zum
einen aus einer Bezugshalbzelle. Dies kann zum Beispiel die bereits beschriebene Silber-
Silberchlorid-Bezugselektrode sein. Diese Halbzelle ist über eine Salzbrücke mit einer zweiten
Halbzelle verbunden, in der sich die Messlösung (Redoxsystem) befindet. In diese Messlösung
taucht, wie beschrieben, eine chemisch inerte Messelektrode. Zwischen Mess- und
Bezugselektrode bildet sich eine elektrische Potenzialdifferenz, das Redoxpotenzial.
Gemäß internationaler Konventionen wird das Redoxpotenzial in mV angegeben und auf die
NHE bezogen. Das Potenzial der Bezugszelle ist auf die NHE umzurechnen um das
Einzelpotenzial der Redox-Messelektrode zu erhalten (vgl auch 3.1.1). Dies ist unumgänglich,
um Redoxpotenziale vergleichbar zu machen. In der für die Versuche im Rahmen dieser Arbeit
genutzten Messanordnung wird eine Silber/Silberchloridelektrode mit 3 molarer KCl als
Bezugselektrolyt gemessen. Daher ist die gemessene Redoxpotenzial auf die NHE umzurechnen:
Legende zu Gleichung 2
E = E + E
NHE
T Bez mess
Gleichung 2: Umrechnung des gemessenen
Redoxpotenzials auf die NHE
E T
Bez = Spannung der Bezugselektrode gegen NHE bei der Temperatur T. Für 298 K
(2)
20
und Silber/Silberchlorid mit 3 M KCl als Bezugsystem: +0,2224 V (HAMMANN
und VIELSTICH 2003, S. 583).
E mess = gemessenes Redoxpotenzial gegen die Bezugselektrode
E NHE = Redoxpotenzial auf die NHE bezogen [= Redoxpotenzial (NHE, mV)]