P1050503

U OGNIWA GALWANICZNE 107

Wyznaczenie wartości siły elektromotorycznej wymaga pomiaru długości odcinków drutu oporowego, odpowiadających kompensacji siły elektromotorycznej ogniwa badanego i wzorca.

Schemat podany na rys. 3.3a jest bardzo ważny. Jest to ogólny schemat do pomiarów potencjometrycznych. Na nim opiera się konstrukcja różnych rodzajów, tzw. mostków kompensacyjnych (potencjometrów, kompensatorów).

Jeżeli obiektem badanym jest ogniwo o dużym oporze wewnętrznym, konieczne jest stosowanie innych metod pomiarowych nie powodujących przepływu prądu przez badane ogniwo. Stosuje się wtedy specjalne rozwiązania elektroniczne.

Ogniwem wzorcowym stosowanym do cechowania kompensatora jest najczęściej normalne ogniwo Westona (rys. 3.3b).

Ogniwo Westona jest zbudowane z dwóch małych połączonych ze sobą probówek, w których dna wtopione są druciki platynowe będące końcówkami bieguna dodatniego i ujemnego. Biegun dodatni ogniwa stanowi czysta rtęć 1. Jest ona przykryta warstwą pasty 2 otrzymanej przez utarcie siarczanu rtęci(II) z rtęcią. Biegunem ujemnym 3 jest amalgamat kadmu (12,5% kadmu). Jest on przykryty warstwą waty szklanej 4. Nasycony roztwór siarczanu kadmu jest elektrolitem. Kryształy tej soli 5 znajdują się też w obu probówkach. Zamknięcie naczynka stanowi parafina 6, warstwa waty szklanej 4 i korki 7.

Uproszczony schemat ogniwa Westona jest następujący:

Cd(Hg) 12,5% Cd

CdSO* • j H₂0 roztwór nasycony

Hg₂SO*_(ł), Hg

Przemiana zachodząca w ogniwie jest bardzo skomplikowana. Sumaryczny wzór reakcji jest następujący:

Cd + Hg₂S0₄ -»■ CdSO* + 2Hg

Siła elektromotoryczna ogniwa jest stała i dobrze odtwarzalna, jeżeli nie płynie przez nie prąd o natężeniu większym niż 10~⁶ A. Dlatego ogniwo to może służyć jako wzorzec w „bezprądo\ metodach pomiaru SEM, a nigdy jako chemiczne źródło elektrycznego.