komórka Westona
Ogniwo wzorcowe Westona to ogniwo do chemikaliów mokrych , które wytwarza bardzo stabilne napięcie , odpowiednie jako wzorzec laboratoryjny do kalibracji woltomierzy . Wynaleziony przez Edwarda Westona w 1893 roku, został przyjęty jako międzynarodowy standard EMF od 1911 roku, aż do wyparcia go przez standard napięcia Josephsona w 1990 roku.
Chemia
Anoda jest amalgamatem kadmu z rtęcią z katodą z czystej rtęci , na którą nakłada się pastę z siarczanu rtęci i rtęci . Elektrolitem jest nasycony roztwór siarczanu kadmu , a depolaryzator to pasta siarczanu rtęci .
Jak pokazano na ilustracji, ogniwo jest ustawione w szklanym naczyniu w kształcie litery H z amalgamatem kadmu w jednej nodze i czystą rtęcią w drugiej. Połączenia elektryczne z amalgamatem kadmu i rtęcią są wykonane za pomocą platynowych wtopionych w dolne końce nóg.
- Reakcja anodowa
- Cd(s) → Cd 2+ (aq) + 2e −
- Reakcja katodowa
- (Hg + ) 2 SO
2− 4 (s) + 2e − → 2Hg(l) + SO
2− 4 (aq)
Ogniwa referencyjne muszą być zastosowane w taki sposób, aby nie płynął z nich żaden prąd.
Charakterystyka
Oryginalna konstrukcja obejmowała nasycone ogniwo kadmowe wytwarzające napięcie odniesienia 1,018 638 V i miało tę zaletę, że miało niższy współczynnik temperaturowy niż poprzednio stosowane ogniwo Clarka .
Jedną z wielkich zalet normalnego ogniwa Westona jest jego niewielka zmiana siły elektromotorycznej wraz ze zmianą temperatury. W dowolnej temperaturze t pomiędzy 0 °C a 40 °C ,
- mi t / V = mi 20 / V - 0,000 0406 ( t / ° C - 20) - 0,000 000 95 ( t / ° C - 20) 2 + 0,000 000 01 ( t / ° C - 20) 3 .
Ten wzór na temperaturę został przyjęty na konferencji londyńskiej w 1908 roku
Współczynnik temperaturowy można zmniejszyć, przechodząc na konstrukcję nienasyconą, dominującą obecnie. Jednak moc wyjściowa nienasyconego ogniwa spada o około 80 mikrowoltów rocznie, co jest kompensowane przez okresową kalibrację względem nasyconego ogniwa.
Zobacz też
Literatura
- Praktyczna elektryczność autorstwa WE Ayrtona i T. Mathera, wyd. Cassell and Company, Londyn, 1911, s. 198–203
- Patent USA 494,827 , „ ogniwo galwaniczne ”
- Komórki standardowe, ich budowa, konserwacja i charakterystyka, Walter J. Hamer, National Bureau of Standards Monografia 84, 15 stycznia 1965.
