盐桥

化学名词

盐桥是为了减小液接电位，转移离子而在两种溶液之间连接的高浓度电解质溶液。盐桥常出现在原电池中，是由琼脂和饱和氯化钾或饱和硝酸钾溶液构成的。

简介

常用于原电池实验，材料：琼脂+饱和氯化钾溶液或饱和硝酸钾溶液。为了减小液接电位，通常在两种溶液之间连接一个高浓度的电解质溶液作“盐桥”。

作用原理

在两种溶液之间插入盐桥以代替原来的两种溶液的直接接触，减免和稳定液接电位（当组成或活度不同的两种电解质接触时，在溶液接界处由于正负离子扩散通过界面的离子迁移速度不同造成正负电荷分离而形成双电层，这样产生的电位差称为液体接界扩散电位，简称液接电位），使液接电位减至最小以致接近消除。　防止试液中的有害离子扩散到参比电极的内盐桥溶液中影响其电极电位。

原理

饱和KCl溶液的浓度高达4.2mol·dm-3，当盐桥插入到浓度不大的两电解质溶液之间的界面时，产生了两个接界面，盐桥中K+和Cl-向外扩散就成为这两个接界面上离子扩散的主流。由于K+和Cl-的扩散速率相近，使盐桥与两个溶液接触产生的液接电势均很小，且两者方向相反，故相互抵消后降至1~2mV。　选择盐桥中的电解质的原则是高浓度、正负离子迁移数接近相等，且不与电池中溶液发生化学反应。常采用KCl、NH4NO3和KNO3的饱和溶液

制备

1．琼脂－饱和KCl盐桥：烧杯中加入3g琼脂和97ml蒸馏水，使用水浴加热法将琼脂加热至完全溶解。然后加入30克KCl充分搅拌，KCl完全溶解后趁热用滴管或虹吸将此溶液加入已事先弯好的玻璃管中，静置待琼脂凝结后便可使用。

多余的琼脂－饱和KCl用磨口塞塞好，使用时重新加热。

若无琼脂，也可以用棉花将内装有氯化钾饱和溶液的U形管两端塞住来代替盐桥。

琼脂－饱和KCl盐桥不能用于含Ag+、Hg2+等与Cl-反应的离子或含有ClO4－等与K+反应的物质的溶液。

2．3%琼脂－1mol·dm－3 K2SO4盐桥：适用于与作用的溶液，在该溶液中可使用Hg―Hg2SO4―饱和K2SO4电极。

3．3%琼脂－1mol·dm－3 NaCl或LiCl盐桥：适用于含高浓度的ClO4－的溶液，在该溶液中可使用汞－甘汞－饱和NaCl或LiCl电极。

4．NH4NO3盐桥和KNO3盐桥在许多溶液中都能使用，但它与通常的各种电极无共同离子，因而在共同使用时会改变参考电极的浓度和引入外来离子，从而可能改变参考电极的电势。另外在含有高浓度的酸、氨的溶液中不能使用琼脂盐桥。

5．（1）简易法

用滴管将饱和KNO3(或NH4NO3)溶液注入U型管中，加满后用捻紧的滤纸塞紧U型管两端即可，管中不能存有气泡。

(2) 凝胶法

称取琼脂1g放入50mL饱和KNO3溶液中，浸泡片刻，再缓慢加热至沸腾，待琼脂全部溶解后稍冷，将洗净之盐桥管插入琼脂溶液中，从管的上口将溶液吸满(管中不能有气泡)，保持此充满状态冷却到室温，即凝固成冻胶固定在管内。取出擦净备用。