零电位点是指电化学反应中,溶液中的金属电极在特定条件下除了自身的稳定状态以外,还可以存在的一种“平衡状态”。
对于一个金属电极,当它自由存在于溶液中时,它会处于电离和氧化还原反应的相互作用下。此时,如果该金属电极没有达到平衡状态,那么它会产生电动势来推动反应进行,使其自发性的脱电子,变成离子,进而被溶解。而经过一段时间的反应,当这个金属电极已经处于平衡状态时,其所处的电位就是零电位,也就是称为该电极的“零电位点”。
影响零电位点的因素有许多,主要包括以下几点:
1、金属电极与电解质的性质,这主要包括金属电极的结构和化学成分、电解质溶液的浓度和酸碱度等;
2、温度,较高的温度会使反应活性增强,影响零电位点的位置;
3、一些其它的物理环境因素,如气压、电场等等。
零电位点在化学工程、电化学等领域具有很广泛的应用,其主要体现在以下几个方面:
1、被用来确定腐蚀问题,以及金属材料在化学反应中的性质;
2、用于检测金属电极的电化学性质,并用于电子学和光电学等领域的材料制备和测试;
3、在矿物学和冶金学中,用来判断各种矿物和金属试样的化学反应规律以及各种化合物的稳定性等。
测定零电位点的方法主要包括两种,一种是电化学测定,另一种是物理化学测定。
在电化学测定中,通常是通过将贵金属电极(如铂电极)插入待测电解质溶液中,再对贵金属电极施加外加电位,通过对贵金属电位的控制,使其与待测电极对称,即可得到对应电位时的待测电极电位,进而测定出零电位点。
而在物理化学测定中,则是通过精密仪器测定待测电极与贵金属电极在总反应趋势下的“平衡位置”,再通过计算得出其对应的电位,以此来测定零电位点。这种方法准确度更高,被广泛应用于电子工业、生物医药等领域。