Главная > Химия > Электрохимические системы
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

88. Термогальванические ячейки

На рис. 88-1 изображена простая термогальваническая ячейка, в которой между двумя горизонтальными медными электродами находится водный раствор сульфата меди.

Рис. 88-1. Термогальваническая ячейка.

Верхний электрод поддерживается при более высокой температуре, чем нижний. Какая разность потенциалов будет измеряться между двумя медными проволочками, подведенными к потенциометру при одной и той же температуре? В этом эксперименте мы рассматриваем стационарное состояние в отсутствие тока, так что потоки всех компонентов равны нулю. Кроме того, мы будем пренебрегать изменением давления, создаваемым полем сил тяжести.

В данном случае уравнение (85-2) или (85-3) сводится к

или

Эти уравнения показывают, как изменение состава раствора связано с коэффициентом Сорэ а или как можно определить коэффициент Сорэ по измеренному изменению состава раствора. Можно заметить, что уравнение (86-3) преобразуется к виду

где

Таким образом, измерение потока тепла дает теплопроводность , а не , если только не обратить особое внимание на то, что в системе изменяется состав. Для получения k необходимо отдельное измерение коэффициента Сорэ. Итак, мы видим, что при публикации данных по коэффициентам теплопроводности или при использовании соответствующих литературных данных нужно соблюдать известную осторожность. Из неравенства (85-6) следует

Уравнение (85-8) приобретает вид

или

где

Величину можно назвать термоэлектрическим коэффициентом (задача 2). Уравнение (88-8) используется для того, чтобы определить изменение электрического состояния внутри раствора.

Мы поступим следующим образом. Ионы меди между обоими электродами находятся в равновесии. Изменение электрического состояния в растворе описывается уравнением (88-8), и аналогичное уравнение характеризует изменение электрического

состояния внутри медной проволочки, соединенной с электродом при температуре . Объединяя их, получаем выражение для измеряемого потенциала:

где — термоэлектрический коэффициент медной проволочки. Строго говоря, при вычислении интеграла следует учитывать изменение свойств раствора с составом и температурой. Поскольку

уравнение (88-10) можно записать в виде

Коэффициент Сорэ о можно найти независимым способом, поэтому измерение потенциала такой термогальванической ячейки позволяет определить . Можно видеть, что такие измерения мало дают для установления электродных потенциалов в изотермических условиях по сравнению с измерениями при разных температурах.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление