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Clark normales Element

Das Clark normales Element (oder Clark-Zelle) ist ein galvanisches Element (Batterie) was sehr stabil ist elektrische Spannung Zubehör, geeignet für Labor- und Kalibrierzwecke. Dieser war in 1873 erfunden von British Engineertechnic Josiah Latimer Clark.

Konstruktion

Das Grundprinzip des Clark-Normalelements besteht aus a Anode von Zink oder Zinkamalgam, ein Kathode von rein Merkur und ein gesättigte Lösung von Zinksulfat wenn Elektrolyt. wenn Depolarisator wird eine Paste aus Quecksilber(I)sulfat benutzt.

Ursprüngliches Element

Clarks Originalversion ist ein Glasgefäß ähnlich der Schwerkraft similar Daniell-Element. Die Kupferkathode wurde durch Clark mit Quecksilber am Boden des Topfes ersetzt. Auf dem Quecksilber befindet sich die Paste aus Quecksilbersulfat und darüber die wässrige Zinksulfatlösung, in die ein kurzer Zinkstab getaucht wird. Das Glasgefäß war mit einem Korken mit zwei Löchern darin verschlossen; einen für den Zinkstab und einen für ein dünnes Glasrohr, das knapp über den Boden des Gefäßes reicht. EIN Platindraht, mit dem Boden des Glasrohrs verschmolzen, stellt eine elektrische Verbindung mit dem Quecksilberpool her. Das Ganze wird mit einer dünnen Schicht wasserfesten Klebers luftdicht versiegelt.

H-förmiges Element

Im 1882 war von Lord Rayleigh führte das H-förmige Glasrohr ein. Die Zink-Amalgam-Elektrode wurde in einem Bein platziert, die reine Quecksilberelektrode im anderen Bein, mit dem Quecksilbersulfat-Depolarisator darüber. Das Ganze wird bis oben hin mit der Zinksulfatlösung gefüllt. An der Unterseite der Glasbeine befinden sich Platindrähte, die die elektrische Verbindung mit dem Zinkamalgam oder dem Quecksilber herstellen.

Eigenschaften

Clarks normales Element liefert eine konstante Referenzspannung von 1,4328 Volt bei einer Umgebungstemperatur von 15 °C und wenn der gezogene Strom sehr klein ist. (Es ist vorzuziehen, normale Elemente im spannungslosen Zustand zu verwenden, um Spannungsverluste durch Übergangswiderstände zu vermeiden)

Während Clarks Design eine wesentliche Verbesserung gegenüber dem Daniell-Element darstellte, hatte es zwei große Nachteile; der ziemlich große Temperaturkoeffizient von –1,15 mV/°C und Korrosion der Platindrähte, wo sie mit dem Zinkamalgam in Kontakt kommen.

Mit der Einführung der temperaturstabilen Weston normales Element im 1911 als internationaler Spannungsstandard geriet das Clark-Normalelement bald nicht mehr in Gebrauch.