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韦斯顿标准电池电极反应
2024-08-03 19:56:04 责编:小OO
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韦斯顿电池是一种原电池,13年由英国化学家爱德华·韦斯顿(Edward Weston)发明。由于其高度稳定的电动势,多用于实验室中电位计的校准。1911年该电池被采纳为电动势的国际标准。
韦斯顿电池的负极是镉汞齐,正极是液态汞以及糊状硫酸亚汞(Hg2SO4),电解质溶液使用硫酸镉(CdSO4)溶液。
电池表达式为 Cd(5%~12%)(Hg)x|CdSO4·
|CdSO4(sat)|CdSO4·
|Hg2SO4(s)|Hg(l)
放电时发生如下反应:
Cd + Hg2SO4= CdSO4+ 2Hg
在20℃时其电动势为1.01865V。[1]
电动势
在电路学里,电动势(英语:electromotive force,缩写为emf)表征一些电路元件供应电能的特性。这些电路元件称为“电动势源”。电化电池、太阳能电池、燃料电池、热电装置、发电机等等,都是电动势源。电动势源所供应的能量每单位电荷是其电动势。假设,电荷
移动经过一个电动势源后,获得了能量
,则此元件的电动势定义为
。通常,这能量是分离正负电荷所做的功,由于这正负电荷被分离至元件的两端,会出现对应电场与电压差。
在电磁学里,电动势又分为两种:“感生电动势”与“动生电动势”。根据法拉第感应定律,处于含时磁场的闭电路,由于磁场随着时间而改变,会有感生电动势出现于闭电路。感生电动势等于电场沿着闭电路的路径积分。处于闭电路的带电粒子会感受到电场,因而产生电流。
移动于磁场的细直导线,其内部会出现动生电动势。处于这导线的电荷,根据洛伦兹力定律,会感受到洛伦兹力,从而造成正负电荷分离至直棍的两端。这动作会形成一个电场与伴随的电场力,抗拒洛伦兹力,直到两种作用力达成平衡。[1]
原电池
原电池(英语:Primary cell),又称一次电池,是化学电池的一种,以化学能转变为电能而提供电力。一次电池只可放电一次,当内里的化学物质全部起了化学作用后便不能再能提供电能,也不能将外部提供的电力储起,因此完全放电后便不可再用,这是因为其电化反应不可逆转。有别于可以反复多次充电(储起外部提供的电力)后再放电的蓄电池。
一次电池售价及生产成本一般较便宜,例如常用的碱性电池,但若成本以整体寿命计算则不及一般的蓄电池便宜

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