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。為方便添加水，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，連接到電源的正極和負極。
名稱來源 編輯
「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 編輯
當電流通過霍夫曼電量計時，氧氣會在陽極出現，而氫氣則在陰極中出現。[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，陰極和陽極都會有一些雜質，即離子化合物被電解後的產品。
雖然電極一般會以白金製造，然而若果顧及成本考慮，亦會經常使用碳作為電極。但由於碳會被氧化，陽極的氧氣將被污染成二氧化碳。[7]
用途 編輯
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，主因氫氣和氧氣體積比為2:1，說明了水的化學式H2O。[9]然而，只有氧氣和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 編輯
- ^ 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]. （原始內容存檔於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]. （原始內容存檔於2017-06-30）.
- ^ Electrolysis of dilute sulphuric acid (PDF). Physics Department, Williams College. [2022-07-29]. （原始內容 (PDF)存檔於2020-03-29）.
- ^ GoConqr - Electrolysis of Acidified Water. GoConqr. [2017-07-10]. （原始內容存檔於2020-07-27）.
- ^ Exploding bubbles of hydrogen and oxygen- Learn Chemistry. www.rsc.org. [2017-07-10]. （原始內容存檔於2019-08-19）.
- ^ Hofmann voltameter. disselagre.com.[永久失效連結]
- ^ Electrolysis - New World Encyclopedia. www.newworldencyclopedia.org. [2017-07-10]. （原始內容存檔於2021-01-19）.