霍夫曼电量计
霍夫曼电量计（英语：Hofmann voltameter）是一种用于水电解的设备，由德国化学家奥古斯特·威廉·冯·霍夫曼[1]在1866年发明。它由三个连在一起的玻璃直筒构成。为方便添加水，内筒的顶并不是密封的。[2]每个侧面的气筒均有一个白金电极放在底部，连接到电源的正极和负极。
名称来源[编辑]
“电量计”这名称是约翰·弗雷德里克·丹尼尔发明的，原名由法拉第命名为“电量-电流计”。[3]霍夫曼电量计现时已经不再用作电量计。但是，在安培计被发明之前，霍夫曼电量计的确被用作量度直流电。电量可根据法拉第电解定律被计算出来。
运作[编辑]
当电流通过霍夫曼电量计时，氧气会在阳极出现，而氢气则在阴极中出现。[4]气体可经外筒顶部的出口被收集。[5]
为了提高导电性，一些离子化合物会被添加到水里（通常为硫酸(H2SO4)）。[6]因此，阴极和阳极都会有一些杂质，即离子化合物被电解后的产品。
虽然电极一般会以白金制造，然而若果顾及成本考虑，亦会经常使用碳作为电极。但由于碳会被氧化，阳极的氧气将被污染成二氧化碳。[7]
用途[编辑]
已消秏的电力可经过量度阴极的重量而断定。爱迪生使用电量计作为电表。[8]因为铂电极反应率太低，霍夫曼电量计不能用来衡量电流。
霍夫曼电量计经常被用作示范化学计量数原理，主因氢气和氧气体积比为2:1，说明了水的化学式H2O。[9]然而，只有氧气和氢气体被假设为双原子分子本结果才成立。如果氢气是单原子分子而氧气是双原子分子，气体体积比将是4:1。水的体积比例便是氢气和氧气的比例。实验证明这个比例是2:1，这个数值便是经过霍夫曼电量计测量出来的。
参考文献[编辑]
- ^ von Hofmann, A.W. Introduction to Modern Chemistry: Experimental and Theoretic; Embodying Twelve Lectures Delivered in the Royal College of Chemistry, London.
- ^ Composition of Water-Hofmann voltameter-. www.citycollegiate.com. [2017-07-10]. （原始内容存档于2020-07-27）.
- ^ Frank A. J. L. James, (1991), The correspondence of Michael Faraday, IET, ISBN 0-86341-249-1, letter 872, 9/1/1836
- ^ Electrolysis of water. practicalphysics.org. [2017-07-10]. （原始内容存档于2017-06-30）.
- ^ Electrolysis of dilute sulphuric acid (PDF). Physics Department, Williams College. [2022-07-29]. （原始内容 (PDF)存档于2020-03-29）.
- ^ GoConqr - Electrolysis of Acidified Water. GoConqr. [2017-07-10]. （原始内容存档于2020-07-27）.
- ^ Exploding bubbles of hydrogen and oxygen- Learn Chemistry. www.rsc.org. [2017-07-10]. （原始内容存档于2019-08-19）.
- ^ Hofmann voltameter. disselagre.com.[永久失效链接]
- ^ Electrolysis - New World Encyclopedia. www.newworldencyclopedia.org. [2017-07-10]. （原始内容存档于2021-01-19）.