Weston cell
Weston standardcellen är en våtkemisk cell som producerar en mycket stabil spänning lämplig som laboratoriestandard för kalibrering av voltmetrar . Uppfanns av Edward Weston 1893 och antogs som den internationella standarden för EMF från 1911 tills den ersattes av Josephsons spänningsstandard 1990.
Kemi
Anoden är ett amalgam av kadmium med kvicksilver med en katod av rent kvicksilver över vilken en pasta av kvicksilversulfat och kvicksilver placeras. Elektrolyten är en mättad lösning av kadmiumsulfat , och depolarisatorn är en pasta av kvicksilversulfat .
Som visas i illustrationen är cellen inställd i ett H-format glaskärl med kadmiumamalgamet i ena benet och det rena kvicksilvret i det andra. Elektriska anslutningar till kadmiumamalgamet och kvicksilvret görs av platinatrådar som smälts genom benens nedre ändar.
- Anodreaktion
- Cd(s) → Cd 2+ (aq) + 2e −
- Katodreaktion
- (Hg + ) 2 SO
2− 4 (s) + 2e − → 2Hg(l) + SO
2− 4 (aq)
Referensceller måste appliceras på ett sådant sätt att ingen ström dras från dem.
Egenskaper
Den ursprungliga designen var en mättad kadmiumcell som producerade en referens på 1,018 638 V och hade fördelen av att ha en lägre temperaturkoefficient än den tidigare använda Clark-cellen .
En av de stora fördelarna med Weston normalcell är dess lilla förändring av elektromotorisk kraft med förändring av temperaturen. Vid valfri temperatur t mellan 0 °C och 40 °C ,
- E t /V = E20 /V − 0,000 0406 ( t / °C − 20) − 0,000 000 95 ( t /°C − 20) 2 + 0,000 000 01 ( t /°C − 20) 3 .
Denna temperaturformel antogs av Londonkonferensen 1908
Temperaturkoefficienten kan reduceras genom att övergå till en omättad design, den dominerande typen idag. En omättad cells effekt minskar dock med cirka 80 mikrovolt per år, vilket kompenseras genom periodisk kalibrering mot en mättad cell.
Se även
Litteratur
- Practical Electricity av WE Ayrton och T. Mather, publicerad av Cassell and Company, London, 1911, s 198–203
- US patent 494 827 , " Voltaisk cell "
- Standardceller, deras konstruktion, underhåll och egenskaper av Walter J. Hamer, National Bureau of Standards Monograph 84, 15 januari 1965.
