Вольтаметр

Не путать с вольтметром .

Версия вольтаметра XIX века.

Вольтаметр , или кулонометр — это научный прибор используемый для измерения электрического заряда (количества электричества) посредством электролитического действия. Единицей в системе СИ электрического заряда является кулон .

Вольтаметр не следует путать с вольтметром , измеряющим электрический потенциал. Единицей электрического потенциала в системе СИ является вольт .

Этимология

Майкл Фарадей использовал прибор, который он назвал «вольта-электрометр»; впоследствии Джон Фредерик Дэниел назвал это «вольтаметром».

Кулонометр

Типы

Вольтаметр представляет собой электролизер , и измерения производятся путем взвешивания элемента, осажденного или выделившегося на катоде в течение определенного времени.

Серебряный вольтаметр

Это самый точный тип. Он состоит из двух серебряных пластинок в растворе нитрата серебра . При прохождении тока серебро растворяется на аноде и осаждается на катоде . Первоначально катод массируется, в течение измеренного времени пропускается ток, и катод снова массируется.

Медный кулонометр

Основная статья: Медный кулонометр

Это похоже на серебряный вольтаметр, но анод и катод сделаны из меди , а раствор представляет собой сульфат меди , подкисленный серной кислотой . Он дешевле серебряного вольтаметра, но немного менее точен.

Ртутный вольтметр

Основная статья: Ртутный кулонометр

В этом приборе ртуть используется для определения количества зарядов, преобразующихся в ходе следующей реакции:

${\ce {{Hg2+}+2e-<=>Hg^{\circ }}}$

Эти процессы окисления/восстановления имеют 100% эффективность в широком диапазоне плотностей тока. Измерение количества электричества ( кулонов ) основано на изменении массы ртутного электрода. Масса электрода может увеличиваться при катодном осаждении ионов ртути или уменьшаться при анодном растворении металла.

Вольтаметр серной кислоты

Анод и катод изготовлены из платины , а раствор – разбавленная серная кислота. Водород выделяется на катоде и собирается в градуированную трубку, чтобы можно было измерить его объем. Объем доводят до стандартных температуры и давления , а массу водорода рассчитывают по объему. Этот тип вольтаметра иногда называют вольтаметром Гофмана .

Кулонометр

Кулонометр — прибор для определения электрических зарядов . Этот термин происходит от единицы заряда — кулона . При измерении заряда могут быть две цели:

Кулонометры могут представлять собой устройства, которые используются для определения количества вещества путем измерения зарядов. Приборы выполняют количественный анализ . Этот метод называется кулонометрией , а соответствующие кулонометры представляют собой либо устройства, используемые для кулонометрии, либо инструменты, выполняющие кулонометрию автоматически.

Кулонометры можно использовать для определения электрических величин в цепи постоянного тока, а именно полного заряда или постоянного тока. Эти устройства, изобретенные Майклом Фарадеем, часто использовались в 19 веке и в первой половине 20 века. Раньше кулонометры такого типа назывались вольтаметрами.

См. также

• Электрохимическая ячейка
• Электрохимический эквивалент
• Электрохимия
• Электролиз
• Электролитическая ячейка
• Эквивалент (химия)
• Эквивалентный вес
• Законы электролиза Фарадея
• Стехиометрия

Источники

• «Практическое электричество» У.Э. Айртона и Т. Мэзера, опубликованное Cassell and Company, Лондон, 1911, стр. 12–26.