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霍夫曼電量計

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第一個霍夫曼電量計

霍夫曼電量計(英語:Hofmann voltameter)是一種用於水電解的設備,由德國化學家奧古斯特·威廉·馮·霍夫曼[1]在1866年發明。它由三個連在一起的玻璃直筒構成。為方便添加,內筒的頂並不是密封的。[2]每個側面的氣筒均有一個白金電極放在底部,連接到電源的正極負極

名稱來源

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「電量計」這名稱是約翰·弗雷德里克·丹尼爾發明的,原名由法拉第命名為「電量-電流計」。[3]霍夫曼電量計現時已經不再用作電量計。但是,在安培計被發明之前,霍夫曼電量計的確被用作量度直流電。電量可根據法拉第電解定律被計算出來。

運作

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霍夫曼電量計

當電流通過霍夫曼電量計時,氧氣會在陽極出現,而氣則在陰極中出現。[4]氣體可經外筒頂部的出口被收集。[5]

為了提高導電性,一些離子化合物會被添加到水裏(通常為硫酸(H2SO4))。[6]因此,陰極陽極都會有一些雜質,即離子化合物電解後的產品。

雖然電極一般會以白金製造,然而若果顧及成本考慮,亦會經常使用作為電極。但由於會被氧化陽極氧氣將被污染成二氧化碳[7]

用途

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已消秏的電力可經過量度陰極的重量而斷定。愛迪生使用電量計作為電錶[8]因為鉑電極反應率太低,霍夫曼電量計不能用來衡量電流

霍夫曼電量計經常被用作示範化學計量數原理,主因氫氣氧氣體積比為2:1,說明了水的化學式H2O。[9]然而,只有氧氣氫氣體被假設為雙原子分子本結果才成立。如果氫氣是單原子分子而氧氣是雙原子分子,氣體體積比將是4:1。水的體積比例便是氫氣和氧氣的比例。實驗證明這個比例是2:1,這個數值便是經過霍夫曼電量計測量出來的。

參考文獻

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  1. ^ von Hofmann, A.W. Introduction to Modern Chemistry: Experimental and Theoretic; Embodying Twelve Lectures Delivered in the Royal College of Chemistry, London.
  2. ^ Composition of Water-Hofmann voltameter-. www.citycollegiate.com. [2017-07-10]. (原始內容存檔於2020-07-27). 
  3. ^ Frank A. J. L. James, (1991), The correspondence of Michael Faraday, IET, ISBN 0-86341-249-1, letter 872, 9/1/1836
  4. ^ Electrolysis of water. practicalphysics.org. [2017-07-10]. (原始內容存檔於2017-06-30). 
  5. ^ Electrolysis of dilute sulphuric acid (PDF). Physics Department, Williams College. [2022-07-29]. (原始內容 (PDF)存檔於2020-03-29). 
  6. ^ GoConqr - Electrolysis of Acidified Water. GoConqr. [2017-07-10]. (原始內容存檔於2020-07-27). 
  7. ^ Exploding bubbles of hydrogen and oxygen- Learn Chemistry. www.rsc.org. [2017-07-10]. (原始內容存檔於2019-08-19). 
  8. ^ Hofmann voltameter. disselagre.com. [永久失效連結]
  9. ^ Electrolysis - New World Encyclopedia. www.newworldencyclopedia.org. [2017-07-10]. (原始內容存檔於2021-01-19). 

另見

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