Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Устройство для электролиза воды
Device for electrolysing water
Вольтаметр Хофмана — это аппарат для электролиза воды, изобретенный Августом Вильгельмом фон Хофманом (1818–1892) в 1866 году. Он состоит из трех соединенных вертикальных цилиндров, обычно стеклянных. Центральный цилиндр открыт сверху для добавления воды, содержащей низкую концентрацию соединения, например серной кислоты, для повышения проводимости и замыкания цепи. Платиновый электрод помещен в нижнюю часть каждого из двух боковых цилиндров и подключен к положительному и отрицательному полюсам источника электричества. При пропускании тока через вольтаметр Хофмана на аноде образуется газообразный кислород, а на катоде — газообразный водород. Каждый газ вытесняет воду и собирается в верхней части двух внешних трубок. Трубки для сбора газообразных продуктов обычно градуированы, что позволяет измерять объем газа.
A Hofmann voltameter is an apparatus for electrolysing water, invented by August Wilhelm von Hofmann (1818–1892) in 1866. It consists of three joined upright cylinders, usually glass. The inner cylinder is open at the top to allow addition of water which contains a low concentration of a compound such as sulfuric acid to improve conductivity and complete the circuit. A platinum electrode is placed inside the bottom of each of the two side cylinders, connected to the positive and negative terminals of a source of electricity. When current is run through Hofmann's voltameter, gaseous oxygen forms at the anode and gaseous hydrogen at the cathode. Each gas displaces water and collects at the top of the two outer tubes. The tubes which collect the product gases are usually graduated, so that the volume of gas can be measured.
Имя
Название "вольтометр" было придумано Дэниелом, который сократил первоначальное название Фарадея "вольта-электрометр". Вольтметры Хофмана больше не используются в качестве электрических измерительных приборов. Однако до изобретения амперметра вольтметры часто использовались для измерения постоянного тока, поскольку ток, проходящий через вольтметр с железными или медными электродами, приводит к электроосаждению металла на катоде в количестве, прямо пропорциональном общему количеству переданного заряда в кулонах (закон электролиза Фарадея). Современное название – "электрохимический кулонометр". Хотя правильное написание фамилии Хофман содержит только одну букву "f", её часто ошибочно пишут как Хофманн.
The name 'voltameter' was coined by Daniell, who shortened Faraday's original name of "volta electrometer". Hofmann voltameters are no longer used as electrical measuring devices. However, before the invention of the ammeter, voltameters were often used to measure direct current, since current through a voltameter with iron or copper electrodes electroplates the cathode with an amount of metal from the anode directly proportional to the total coulombs of charge transferred (Faraday's law of electrolysis). The modern name is "electrochemical coulometer". Although the correct spelling of Hofmann contains only one 'f', it is often incorrectly depicted as Hoffmann.
Применение
Количество электроэнергии, прошедшее через систему, можно определить по объему выделившегося газа. Томас Эдисон использовал вольтметры как электросчетчики. Вольтаметр Хофмана часто используется для демонстрации стехиометрических принципов, поскольку соотношение объемов образующегося водорода и кислорода – два к одному – иллюстрирует химическую формулу воды, H2O. Однако это справедливо только при условии, что кислород и водород рассматриваются как двухатомные молекулы. Если бы водород был моноатомным, а кислород – двухатомным, то соотношение объемов газов составило бы 4:1. Объемный состав воды – это соотношение объемов водорода и кислорода, входящих в ее состав. Экспериментально это соотношение равно 2:1 и определяется с помощью вольтаметра Хофмана.
The amount of electricity that has passed through the system can then be determined from the volume of gas. Thomas Edison used voltameters as electricity meters. A Hofmann voltameter is often used as a demonstration of stoichiometric principles, as the two to one ratio of the volumes of hydrogen and oxygen gas produced by the apparatus illustrates the chemical formula of water, H2O. However, this is only true if oxygen and hydrogen gases are assumed to be diatomic. If hydrogen gas were monatomic and oxygen diatomic, the gas volume ratio would be 4:1. The volumetric composition of water is the ratio by volume of hydrogen to oxygen present. This value is 2:1 experimentally; this value is determined using Hofmann's water voltameter.