Woltomierz Hofmanna
Woltomierz Hofmanna to urządzenie do elektrolizy wody , wynalezione przez Augusta Wilhelma von Hofmanna (1818–1892) w 1866 r. Składa się z trzech połączonych pionowo ustawionych cylindrów, zwykle szklanych. Cylinder wewnętrzny jest otwarty od góry, aby umożliwić dodanie wody zawierającej związki o niskim stężeniu, takie jak kwas siarkowy, poprawiające przewodnictwo i zamykające obieg. Elektroda platynowa jest umieszczona wewnątrz dolnej części każdego z dwóch bocznych cylindrów i jest podłączona do dodatniego i ujemnego zacisku źródła energii elektrycznej . Kiedy prąd przepływa przez woltomierz Hofmanna, na anodzie tworzy się gazowy tlen , a na katodzie gazowy wodór . Każdy gaz wypiera wodę i zbiera się u góry dwóch zewnętrznych rurek.
Rury, które zbierają gazy produktu, są zwykle wyskalowane, tak aby można było zmierzyć objętość gazu.
Nazwa
Nazwa „ woltomierz ” została ukuta przez Daniella , który skrócił pierwotną nazwę Faradaya „wolta-elektrometr”. Woltomierze firmy Hofmann nie są już używane jako elektryczne przyrządy pomiarowe. Jednak przed wynalezieniem amperomierza woltomierze były często używane do pomiaru prądu stałego , ponieważ prąd płynący przez woltomierz z elektrodami żelaznymi lub miedzianymi katoda z ilością metalu z anody wprost proporcjonalną do całkowitej przeniesionej kulombów ładunku ( prawo elektrolizy Faradaya ). Współczesna nazwa to „ kulometr elektrochemiczny ”. Chociaż poprawna pisownia Hofmanna zawiera tylko jedno „f”, często jest błędnie przedstawiana jako Hoffmann.
Używa
Ilość energii elektrycznej, która przeszła przez system, można następnie określić na podstawie objętości gazu. Thomas Edison używał woltomierzy jako liczników energii elektrycznej.
Woltomierz Hofmanna jest często używany jako demonstracja zasad stechiometrii , ponieważ stosunek objętości wodoru i tlenu wytwarzany przez urządzenie ilustruje wzór chemiczny wody, H 2 O. Jest to jednak tylko prawda jeśli przyjmuje się, że tlen i wodór są gazami dwuatomowymi. Gdyby gazowy wodór był jednoatomowy, a tlen dwuatomowy, stosunek objętości gazu wynosiłby 4: 1. Skład objętościowy wody to stosunek objętościowy wodoru do tlenu. Wartość ta wynosi eksperymentalnie 2:1; wartość tę określa się za pomocą woltomierza wodnego Hofmanna.