📚 கற்றல் முதன்மை க.பொ.த. (சா/த) க.பொ.த. (உ/த) பிற 🌐 English உள்நுழைய
செய்முறை · செய்முறை 40

செய்முறை 40 — நியம Ag(s),AgCl(s)/Cl⁻ குறிப்பு மின்வாயைத் தயாரித்தல்

NIE செய்முறைக் கைநூல் · அலகு 13 (மின்னிரசாயனவியல்)

நோக்கம்

மின்னாற்பகுப்பு (electrolysis) முறையைப் பயன்படுத்தி, வெள்ளி கம்பி (silver wire) மீது வெள்ளி குளோரைடு (AgCl) படலம் உருவாக்கி, நிலையான குறிப்பு மின்வாயான (reference electrode) Ag(s),AgCl(s)/Cl⁻ மின்வாயைத் தயாரிப்பதும், குறிப்பு மின்வாயின் அவசியத்தை விளக்குவதும் இச்செய்முறையின் நோக்கமாகும்.

அடிப்படைக் கோட்பாடு

ஒரு மின்வாயின் (electrode) நியம மின்னிலை (standard electrode potential, E°) நேரடியாக அளவிட இயலாது; ஏனென்றால் ஒரு தனித்த மின்னோட்டசாலையை (half-cell) அளவிட முடியாது — இரண்டு மின்வாய்களைக் கொண்ட செல்லில் மட்டுமே மின்னியக்கு விசையை (EMF) அளவிட இயலும். எனவே, நிலையான, மீண்டும் மீண்டும் அதே மின்னிலையை கொடுக்கும் குறிப்பு மின்வாய் ஒன்று தேவைப்படுகின்றது.

வெள்ளி–வெள்ளிக் குளோரைடு மின்வாய் (Ag/AgCl electrode) அத்தகைய ஒரு குறிப்பு மின்வாயாகும். தெரிந்த குளோரைட்டு அயன் செறிவில் (Cl⁻ concentration) இதன் மின்னிலை நிலையாகவும் மீண்டும் உருவாக்கக்கூடியதாகவும் (reproducible) இருக்கின்றது.

அனோட்டில் நடக்கும் வினை (மின்னாற்பகுப்பு)
Ag(s) + Cl⁻(aq) → AgCl(s) + e⁻
வெள்ளி மேற்பரப்பில் AgCl அடர் சாம்பல்-ஊதா நிறத்தில் படிகின்றது.
Ag/AgCl மின்வாயின் அரை-செல் வினை (பயன்படுத்தும்போது)
AgCl(s) + e⁻ ⇌ Ag(s) + Cl⁻(aq)   E° = +0.22 V vs SHE
மின்னிலை, கரைசலில் உள்ள [Cl⁻] ஐ மட்டும் சார்ந்திருக்கின்றது.

தேவையான உபகரணங்களும் இரசாயனங்களும்

Electrolysis cell — AgCl deposition on silver wire (anode) HCl(aq) or KCl(aq) 0.1 mol dm⁻³ Cathode (Pt wire) Anode (Ag wire) AgCl coat DC − + Preparation steps: 1. Clean silver wire with fine sandpaper 2. Set as anode in 0.1 mol dm⁻³ KCl(aq) 3. Pass ≈1 mA for 10–15 min 4. Grey-violet AgCl layer forms on Ag 5. Rinse gently with distilled water 6. Store immersed in standard KCl(aq) Chemicals needed: • 0.1 mol dm⁻³ KCl or HCl solution • Silver wire (99% purity), Pt wire cathode • Low-voltage DC source (~1.5 V), ammeter • Beaker (50 cm³), connecting wires
Practical 40 — Preparing a standard Ag(s),AgCl(s)/Cl⁻ reference electrode
உண்மைப் படம் — Practical 40 — Preparing a standard Ag(s),AgCl(s)/Cl⁻ reference electrode. படம்: Wikimedia Commons.

செய்முறை

  1. ஒரு வெள்ளி கம்பியை (silver wire) மெல்லிய மணல் தாளால் துலக்கி சுத்தப்படுத்துக; பின்னர் நிலைத்த மின்னாற்பகுப்பு செல்லை அமைக்க.
  2. 50 cm³ குடுவையில் 0.1 mol dm⁻³ பொட்டாசியம் குளோரைடு (KCl) கரைசல் அல்லது நீர்த்த HCl ஐ எடுக்க.
  3. வெள்ளி கம்பியை அனோட்டாகவும் (anode, நேர் மின்முனை/positive terminal உடன் இணைக்க), பிளாட்டினம் அல்லது வேறொரு வெள்ளி கம்பியை கேத்தோடாகவும் (cathode) இணைக்க.
  4. சுமார் 1 mA நீரோட்டத்தை 10–15 நிமிடங்களுக்கு செல்ல விடுக. நேரோட்டமானியை (ammeter) தொடர்வரிசையில் (series) இணைத்து நீரோட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்துக.
  5. அனோட்டிலுள்ள வெள்ளி கம்பி மேல் சாம்பல்-ஊதா நிற AgCl படலம் உருவாவதை கவனிக்க.
  6. மின்னோட்டத்தை நிறுத்தி, AgCl படிந்த மின்வாயை மெதுவாக வடிநீரால் கழுவுக.
  7. இந்த குறிப்பு மின்வாயை நியம KCl கரைசலில் மூழ்கவைத்து சேமிக்க; வெளிச்சம் படாமல் பாதுகாக்க.

அவதானிப்புகள்

கட்டம்ஆவதானிப்பு
மின்னோட்டம் ஆரம்பிக்கும்போதுஅனோட்டில் சிறு குமிழிகள் (Cl₂ வாயு), கேத்தோட்டில் H₂ குமிழிகள் தோன்றலாம்
5–10 நிமிடங்களுக்குப் பின்வெள்ளி கம்பி மேல் சாம்பல்-ஊதா (grey-violet) AgCl படலம் தோன்றுகின்றது
தயாரிப்பு முடிந்தவுடன்AgCl படலம் கம்பி மேல் ஒட்டிக்கொண்டு, தண்ணீரில் கரையாமல் இருக்கின்றது
KCl கரைசலில் சேமிக்கும்போதுபடலம் நிலையாக நிறுத்தப்படுகின்றது; மின்னிலை மாறாமல் நிலையாக இருக்கின்றது

பாதுகாப்புக் குறிப்புகள்

பரீட்சகர் கவனிக்கும் பொதுவான பிழைகள்

தவிர்க்க வேண்டியவை
  • வெள்ளி கம்பியை சுத்தப்படுத்தாமல் பயன்படுத்துதல் — ஆக்சைட்டு அல்லது கழிவு படலம் AgCl படிவதை தடுக்கும்.
  • அதிக மின்னோட்டம் பயன்படுத்துதல் — படலம் கடினமாக ஒட்டாது; எளிதில் உதிரும்.
  • AgCl மின்வாயை வெளிச்சத்தில் வைப்பது — AgCl ஒளியில் சிதைந்து (photodecompose) கறுப்பு Ag ஆகும், இது மின்னிலையை மாற்றும்.
  • குறிப்பு மின்வாயின் அவசியத்தை விளக்காமல் போவது — ஒரு மின்வாயின் மின்னிலையை தனியாக அளவிட முடியாது என்பதை விளக்குவது அவசியம்.

📺 செயல்விளக்க வீடியோ

வெளி YouTube வழங்குநரிடமிருந்து.

← எல்லாச் செய்முறைகளும்