Ogniwo Westona

Schemat ogniwa Westona

Ogniwo Westona – ogniwo galwaniczne, w którym elektrodę dodatnią stanowi rtęć, ujemną amalgamat kadmu, a elektrolitem jest nasycony wodny roztwór siarczanu kadmu.

Nad rtęcią znajduje się siarczan rtęci Hg₂SO₄ utarty z siarczanem kadmu CdSO₄ oraz z rtęcią, w postaci tzw. pasty. W obu rurkach znajdują się także kryształy CdSO₄, a całość wypełniona jest wodnym roztworem siarczanu kadmowego. W temperaturze równej 293,15 K (20 °C) siła elektromotoryczna ogniwa Westona wynosi 1,0185-1,0187 V.

Ogniwo to jest zwykle konstruowane w kształcie litery „H” z przewężeniami w połowie dolnych ramion, które zapobiegają przemieszczaniu się chemikaliów podczas transportu ogniwa.

Z ogniw tych nie należy pobierać ani też przepuszczać przez nie prądu przez dłuższy czas o natężeniu przekraczającym 1 μA. Pobór prądu o natężeniu powyżej 100 μA eliminuje ogniwo jako wzorzec napięcia. Rezystancja wewnętrzna ogniwa nie przekracza zwykle 1 kΩ. Aby zapobiec przeciążeniom ogniwa, należy zapewnić, aby rezystancja obwodu, w którym jest włączane ogniwo, nie była mniejsza niż 9 kΩ.

Ogniwo Westona było stosowane jako wzorzec jednostki miary napięcia elektrycznego, gdyż jego napięcie jest bardzo bliskie 1 V.

Chemizm reakcji

Anodę stanowi amalgamat rtęci z kadmem, katodę metaliczna rtęć, nad którą znajduje się pasta złożona z metalicznej rtęci i siarczanu rtęci. Elektrolit stanowi nasycony roztwór siarczanu kadmu, a depolaryzatorem jest pasta siarczanu rtęci.

Reakcja anodowa

Cd(s) → Cd²⁺(aq) + 2e⁻

Reakcja katodowa

(Hg⁺)₂SO₄²⁻(s) + 2e⁻ → 2Hg(l) + SO₄²⁻(aq)