Вольтаметр

Вольтаметр, прибор для измерения силы тока по его химическим действиям. По законам Фарадея для электролиза, сила тока/, проходящего через раствор соли какого-

нибудь металла,равна 96,540 · ” · у=где

96,540—коэфф-т, одинаковый для всех веществ, значение которого вытекает из определения единицы силы тока, п—валентность вещества в данном его соединении, А—ат. в., М — масса (в мг) вещества, выделившегося на электродах. Количество вещества в мг, выделяющееся в течение 1 ск. при силе тока +_

Фигура 3.

в 1 А, то есть при прохождении электрич. заряда в 1 С, называют электрохимия, эквивалентом этого вещества (в формуле обозначен буквой тонн). Наиболее тщательно и многократно определялся электрохимия. эквивалент серебра. На основании этих определений Международный электротехнический конгресс в Лондоне в 1908 году принял m_Ag== 1,11800 мг, и это значение было положено в основу определения международн. ампера.

Применяются В.: медный—для измерения сильных токов, серебряный—для слабых токов при точных измерениях и газовый (иначе водяной)—в лабораторной практике. Следует упомянуть также о вольтаметре свинцовом, бромовом, иодовом и ртутном. Последний употребляется иногда в качестве счетчика ампер-часов.

В следующей таблице приведены значения т для различных веществ.

Величины электрохимических эквивалентов.

Наименование вещества	Химич. знаки	Атом ный вес	Валент ность	Электро химии. эквивал.
Серебро.	Ag	108	1	1,118
Медь.	Си	63,6	1	0,658
Медь. .^v.	Си	63,6	2	0,329
Водород.	Н	1,008	1	0.0104
Кислород.	О	16	2	0,0828
Ртуть.	Hg	200	1	2,07
Ртуть.	Hg	200	2	1,04
Иод.	J	126,9	1	1,314
Бром.	Br	79.9	1	0,828
Свинец.	РЬ	207,1	2	1,072
Свинец.	РЬ	207,1	4	0,537

В серебряном В.системыКольрауша анодом служит серебряный массив А (фигура1),

который висит на серебряном же стерженьке, защищенном стеклянной трубочкой. Катодом служит платиновый тигель В, наполненный 15—30%-ным водным раствором нейтрального азотнокислого серебра AgN0₃, получаемого перекристаллизацией продажного химически чистого AgN0₃. Серебро оседает на стенках платинового тигля в виде мелкокристаллическ. осадка. Тигель перед опытом и после него взвешивают. Для того чтобы частички серебра, могущие во время электролиза отделиться от анода механически, не попали на дно тигля и не увеличивали т. о. вес осадка, на краях платинового тигля подвешен при помощи трех стеклянных крючков стеклянный защитный стаканчик, не допускающий также до катода часть электролита, близкую к аноду, в которой образуются кислородные соединения серебра, влияющие на процесс. Для достаточной плотности осадка необходимо, чтобы плотность тока на катоде не превосходила 0,02 А на 1 см², а на аноде—0,2 А на 1 см². Для того чтобы перед новым взвешиванием было легче удалить осадок, не осаждают более 100 мг на 1 см² катода. В серебряном В. сист. Ки-стяковского, особенно применимом для быстрого измерения слабых токов (до 0,2 А), отделившееся от анода количество серебра определяется титрованием.

Me д н ы и В. состоит из двух тонких пластинок А и В (фигура 2), сделанных из чистой меди, а иногда одна (катод)—из платины. В качестве электролита употребляется ие вполне насыщенный раствор чистого медного купороса CuS0₄, иногда подкисляемый небольшим количеством H₂S0₄. Чтобы получить плотный осадок меди на катоде, берут плотность тока на нем не более 0,04 А на 1 см². Результаты, даваемые медным В., не могут иметь большой точности по причине сравнительно малого электрохимического эквивалента меди и из-за сложных химических процессов, сопровождающих электролиз CuS0₄ и могущих изменить количество осажденной током меди. Для более удобного пользования медным В. катод подвешивают непосредственно к одному плечу весов.

В газовом В. электролизу подвергают 10—20%-ный водный раствор H₂S0₄ и измеряют объём выделившегося водорода. В. состоит из U-образной стеклянной трубки с запаянным концом d (фигура 3). В трубку запаяны два платиновых электрода а и b. Конец трубки d градуирован на см². При 0° и 760 миллиметров давления 1 см³ водорода весит 0,0893 мг. Следовательно, объём водорода, выделяемый при этих условиях 1 С электричества, равен:

о,оюзб

θ)θ89ΪΓ

= 0,116 см³.

Сила тока, выделившая в ί ск. при темп-ре t и давлении р объём водорода υ см³, определится из следующего выражения:

1 =

1 + 0,00367t

_Р_

760

0,116 (

А,

где р—давление сухого водорода (без паров воды). Если р₀—показание барометра в миллиметров ртутного столба, a h—разность уровней электролита в В., то, принимая плотность ртути почти в 12 раз больше плотности раствораH₃S0₄, имеем: Р=Р—уу- В действительности в водороде присутствуют водяные пары. Поэтому надо внести поправку /’, которая обычно берется из таблиц. Так как водяные пары находятся над раствором поглощающей их серной кислоты, то поправку следует уменьшить. Обыкновенно вместо f берут 0,88f. Вводя эти поправки, получают:

V — Ро —^ - 0,88 f.

Лит.: Хвольсон О.Д., Курс физики, т. 4,

5, Берлин, 1923; Эйхеввальд А. А., Электричество, 4 изд., М.—Л., 1927. Е. Нитусов.