Stiva Weston
Stiva Weston este o stivă umedă, își datorează numele chimistului englez Edward Weston care a creat-o în 1893 . [1] [2] Este o celulă de referință cunoscută, utilizată în laborator pentru calibrarea instrumentelor de măsurare, cum ar fi voltmetrele și a fost utilizată ca standard internațional de diferență de potențial (numită și forță electromotivă ) din 1911 până în 1990. De atunci este interzis datorită conținutului ridicat de mercur și cadmiu , ambele fiind toxice.
Reacții chimice
Anodul este format dintr-un amalgam de 12,5% Cd / Hg în Cd, în timp ce catodul este alcătuit dintr-o pastă de sulfat de mercur (Hg 2 SO 4 ) depusă pe mercur metalic. [3] Electrolitul este comun celor două celule și este reprezentat, în versiunea originală elaborată de Weston, printr - o soluție saturată de CDSO 4 sulfat de cadmiu ; în versiunile mai moderne, pe de altă parte, se utilizează o soluție cu o concentrație cunoscută și mai mică decât cea de saturație, pentru a avea o variabilitate mai mică a potențialului livrat în funcție de temperatură.
- Reacție de semi- oxidare la anod:
- Cd amalg. → Cd 2+ + 2 și -
- Eº = −0.403 V
- Acțiunea de reducere a catodului:
- Hg 2 SO 4 + 2 și - → 2 Hg + SO 4 2-
- Eº = + 0,788 V
Potențialul de reducere a primei jumătăți de reacție (E) este echivalent cu cel standard (Eº), deoarece concentrația molară a Cd 2+ este de aproximativ 1 M (E = Eº = -0.403 V ). Potențialul de reducere a celei de-a doua jumătăți de reacție trebuie în schimb corectat conform ecuației Nernst, deoarece sulfatul de mercur este o sare insolubilă cu un produs de solubilitate de 6,0 × 10 −7 ceea ce are ca rezultat o concentrație molară a ionului Hg 2+ 2 de aproximativ 6,0 × 10 −7 M. Această corecție duce la un potențial de reducere non-standard (E) de +0,604 V. Forța electromotivă a celulei originale (∆E) este, prin urmare, 1,017 V a 20 ° C.
Utilizare
Deoarece bateria Weston poate sta în picioare sau chiar poate fi deteriorată permanent dacă este forțată să furnizeze curent , este de obicei utilizată în metode de măsurare a punții (sau metode zero); aceste metode constau în compararea tensiunii de probă a celulei Weston cu o tensiune necunoscută printr-un circuit simplu în care, prin manipularea rezistențelor de probă, este posibilă reducerea la zero a curentului pe un galvanometru .
Este capabil să furnizeze o forță electromotivă care este constantă în timp și care are variații foarte mici în funcție de temperatură, oferind o reproductibilitate ridicată a măsurătorii.
Notă
- ^ (EN) Brevetul SUA 494.827 , pe google.com. Adus pe 19 ianuarie 2016 .
- ^ PH Rieger, Electrochimie , Springer Science & Business Media, 2012, p. 7 , ISBN 9401106916 .
- ^ Arthur W. Adamson, Tratat de chimie fizică , Piccin Editore, 1976, p. 573, ISBN 8821206564 .
linkuri externe
- ( EN ) Pila Weston , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
