Half Cell은 무엇 인가?
Half cell(1/2 cell)이란?
Full cell과 달리 하나의 전극만 존재하고 기준 전극이 추가 된 셀로. 전극의 전위, 반응 등 성능을 확인하기 위한 것.
보통 표준환원전위를 측정할 때 Half cell을 사용한다.
위 그림에서 파랑색이 카운터전극, 초록색이 기준전극이라고 볼 수 있다.
그외 전극들은 무엇이 있을까?
1. 작동 전극 : 연구 대상 전극으로, 전기화학적 특성을 알고자 하는 재료를 사용한다. 반쪽 셀에서는 기준 전극을 기준으로 전위가 측정되는 전극이다.
2. 기준 전극 : 작업 전극의 전위를 측정할 수 있는 안정적이고 알려진 기준 전위를 제공한다. 이는 상당한 양의 전류를 통과시키지 않고 전위 상수를 유지하기 때문에 정확하고 재현 가능한 측정에 매우 중요하다.
전위 상수 : 안정적이고 변하지 않는 전위
전위 상수 유지 : 시간이 흐르거나, 전류가 흘러도 전위가 바뀌지않음
상당한 양의 전류를 통과 시키지 않음 : 전자와 반응을 하여 많은 전류를 발생시키지 않음. 기준전극은 그냥 안정적으로 전위를 제공하면서 전도체처럼 전류를 보내주는 것이 최고.
3. 카운터(또는 보조) 전극 : 쉽게 말하면 2가지 역할이 있다. 하나는 회로의 완성(카운터 전극)이다. 즉, 양극이 있으면 음극이 있어야 회로가 완성된다. 두번 째는 정확한 전압측정을 위한 보조전극이다. 만약 전압 측정 과정에서 기준전극에 많은 전류가 흐르면 기준전극에 분극이 발생하여 기준전극의 전위가 바뀔 수 있기때문에 보조 전극으로 전류의 흐름을 분산시켜 정확한 전극을 측정하는 것이다.
4.표시 전극 : pH 미터 프로브와 같은 전위차 측정에 사용된다. 이는 욕액 내 특정 이온의 농도에 반응하여 해당 이온의 활동을 측정할 수 있다.
pH 미터 프로브 : H+농도에 따라 전위가 바뀌는 유리전극과 기준전극으로 구성되어 측정되는 전압을 통해 pH를 측정할 수있다. 즉 유리전극은 표시전극의 일종이며, 표시전극은 그외에도 이온 선택형 전극, 산화 환원전극, 전도성 다이아몬드 전극 등이 있다.
- 이온 선택형 전극: 칼륨(K+), 칼슘(Ca2+) 또는 질산염(NO3-)과 같은 H+ 이외의 특정 이온에 민감하도록 설계되었습니다.
- 산화 환원 전극: 용액의 산화 환원 전위를 측정하는 데 사용됩니다.
- 전도성 다이아몬드 전극: 전기화학적 산화 공정 및 환경 응용 분야에 사용됩니다.
5. 감지 전극 : 표시 전극과 유사, 용액에서 특정 물질이나 이온을 감지하거나 가스 및 유기 물질을 감지할 수 있도록 만든 전극이다.