銀塩化銀電極の作り方を教えて下さい。

質問

銀塩化銀電極を自作したいと考えております。

検索してみると

http://www.geocities.jp/denpakansoku/TBP/041212/041212.html
http://nagasm.suac.net/ASL/brain/

上記の２つのページが見つかったのですが、写真などが載っておらず、また塩化銀の皮膜を作るために何Vかけるかといった条件も載っていませんでした。
どなたか詳細に銀塩化銀電極の作り方について書かれているサイト或いは書籍を教えて頂けますでしょうか？

よろしくお願い致します。

回答No.3

c80s3xxx · ベストアンサー

> ・塩化銀が周りに化学結合した銀電極になるわけですが、
> 少しでも銀電極の部分が露出しているとまずいでしょうか？完全に液に触れる部分は塩化銀で覆う必要があるのでしょうか？

どのみち微視的にどうなってるかはわかりませんので．
ただしっかりと十分量を着けておかないと，そのうちみんな銀に戻ってしまい，電位が狂います．もともと光で還元されるようなものですし，濃厚な塩化物イオン水溶液の中では塩化銀の溶解度も無視できませんから．

> ・手元の資料には少しでも電極面積を大きくするために銀線をコイル状に巻いて使用しているのですが、電極面積を大きくするメリットはあるのでしょうか？

あります．安定性やインピーダンスの低下の点でもある程度以上大きな面積にすることを薦めます．とはいえ，数cmくらいの銀線で，通常は問題にならないとは思いますが．

> ・銀塩化銀電極に入れる溶液は通常3Mか飽和のKCl溶液を入れますが、これらはどのようにして選べば良いのでしょうか？市販されているものにも2種類あり、電位は異なるわけですが、これはどのような基準で選択すべきなのでしょうか？

好きな方，という程度でしょう．あとは組み合わせる塩橋や参照極容器の構造とかによっては濃度管理のしやすさに差が出るかも知れません．常時固体KClを余らせておくようにすれば蒸発や塩橋からの水の流入による影響は少なくできるでしょうが，温度には気を遣う必要もあるでしょう．気温によっては溶けきっていた，とかもありえますから．濃度をある数値に規定する場合は頻繁に内部液を交換するとかしないと濃度を管理しきれないということもありえます．どちらの場合も，固体の塩化銀を別に作って (硝酸銀と塩化カリとかで沈殿作って，水洗する) 放り込んでおいて，塩化銀自体を飽和させておくことを薦めます．

回答No.2

c80s3xxx

> つまりガルバノスタットを使えば良いということだと思うのですが、
> 具体的にどのくらいの時間で電流を止めれば良いかといったことは
> 電極がどのような色になったところで止めれば良いのでしょうか？

ガルバノでいいです．でも電流値自体厳密に設定する意味もないので，ポテンショでも別に構いません．止めるタイミングは色が灰色っぽくなっただけでは不十分です．見た目というより，mA/cm2 レベルで数十分，という感じですね．経験値．

> また電流を流す時間を長くしすぎると電極はどうなってしまうのでしょうか？

ポテンショモードで極端に長くやると妙に電流が流れにくくなってきます．ガルバノだと電位が妙に上がってくることになるんでしょうね．

> 通常は塩酸がよく使用されると思いますが、
> 塩化カリでも良いということは、塩素さえ溶液内に含まれていれば何でも良いのでしょうか？

かまいません．塩化ナトリウムでも，もちろん塩酸でもオッケーです．いずれにしても，対イオンが当たり障りのないもの，という前提はありますが．

> それと適度に荒らしておくことも重要な理由も教えて頂けますでしょうか？

食いつきがよくなるというか，物理的にしっかりとしたAgCl層が作りやすいからです．あとは表面積を稼げると，少しでも有利というのもありますが，まあ，これは正直，効果の方は疑問です．

お礼

回答ありがとうございます。

まだお聞きしたいことがあるのですが、

・塩化銀が周りに化学結合した銀電極になるわけですが、
少しでも銀電極の部分が露出しているとまずいでしょうか？完全に液に触れる部分は塩化銀で覆う必要があるのでしょうか？

・手元の資料には少しでも電極面積を大きくするために銀線をコイル状に巻いて使用しているのですが、電極面積を大きくするメリットはあるのでしょうか？

・銀塩化銀電極に入れる溶液は通常3Mか飽和のKCl溶液を入れますが、これらはどのようにして選べば良いのでしょうか？市販されているものにも2種類あり、電位は異なるわけですが、これはどのような基準で選択すべきなのでしょうか？

よろしくお願いいたします。

回答No.1

c80s3xxx

電圧で考える必要はなく，電流密度でmA/cm2 程度で数十分くらい流せば十分です．逆に言うと，そのくらい流れるように電位を適当に設定しとけばいいです．
Cl- 濃度が低すぎたり，電位を上げ過ぎたりすると，酸化銀がまざってくるのでまずいです．1mol/Lくらいの塩化カリとか使うと無難でしょう．
あともとの銀の表面をしっかりきれいにしておくことと，適度に荒らしておくことも重要です．過酸化水素＋アンモニア混液あたりにつけると手っ取り早いです．

お礼

回答ありがとうございます。

つまりガルバノスタットを使えば良いということだと思うのですが、
具体的にどのくらいの時間で電流を止めれば良いかといったことは
電極がどのような色になったところで止めれば良いのでしょうか？

また電流を流す時間を長くしすぎると電極はどうなってしまうのでしょうか？

通常は塩酸がよく使用されると思いますが、
塩化カリでも良いということは、塩素さえ溶液内に含まれていれば何でも良いのでしょうか？

それと適度に荒らしておくことも重要な理由も教えて頂けますでしょうか？

よろしくお願い致します。