霍夫曼電量計
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/ec/Hofmann_voltameter_1866.jpg/220px-Hofmann_voltameter_1866.jpg)
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
「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
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/68/Hofmann_voltameter.svg/220px-Hofmann_voltameter.svg.png)
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
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
- ^ 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).