Экспериментальное определение ЭДС

ЭДС гальванического элемента определяется уравнением Нернста только в условиях обратимого протекания в нем процессов. Это соответствует протеканию через элемент бесконечно малого тока (бесконечно медленное проведение процессов). Поэтому измерение ЭДС электрохимических цепей стремятся проводить в условиях, когда ток через элемент не протекает или этот ток бесконечно мал. В условиях протекания через гальванический элемент значительных токов происходит существенное уменьшение ЭДС элемента, которое определяется многими факторами, в том числе, кинетикой электродных реакций и условиями диффузии веществ внутри элемента. Для измерения ЭДС электрохимических цепей пользуются компенсационной схемой или потенциометрами с достаточно большим входным сопротивлением (сотни МОм). Часто в лабораторных условиях для измерения ЭДС элементов вместо потенциометров используются высокоомные цифровые вольтметры.

Рис. 5. Схема измерения ЭДС гальванического элемента компенсационным методом. А – аккумулятор; Р – потенциометр; К – переключатель; Е – эталонный гальванический элемент (элемент Вестона); Ех– элемент с неизвестной ЭДС.

Компенсационный метод заключается в том, что неизвестная ЭДС гальванического элемента компенсируется известной ЭДС какого-либо элемента (рис. 5).

Моменту компенсации отвечает отсутствие тока в цепи.

В качестве вспомогательного элемента, с хорошо известной и устойчивой ЭДС, наиболее часто применяется нормальный элемент Вестона.