铅极电量计英文解释翻译、铅极电量计的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【机】 lead coulometer
分词翻译:
铅的英语翻译:
lead
【医】 molybd-; molybdo-; Pb; plumbi; plumbum
极的英语翻译:
bally; cruelly; extreme; fearfully; mighty; pole
【医】 per-; pole; polus
电量计的英语翻译:
【电】 volt-ammeter
专业解析
铅极电量计(Lead Coulometer),也称铅库仑计,是一种通过测量铅电极在电解过程中质量变化来确定通过电解池总电量(库仑数)的精密电化学仪器。它属于重量库仑计的一种,利用法拉第电解定律将电量转化为可测量的质量增量进行间接测定。
一、 工作原理 (Principle of Operation)
其核心基于法拉第电解定律:电极上发生化学变化的物质质量(m)与通过电解池的总电量(Q)成正比,比例常数为该物质的电化学当量(Z)。公式表示为:
$$
m = Z cdot Q
$$
或
$$
Q = frac{m}{Z}
$$
在铅极电量计中,通常以硫酸溶液为电解液。电解时:
- 阴极反应: Pb²⁺ + 2e⁻ → Pb (铅离子还原沉积为金属铅)
- 阳极反应: Pb + 2H₂O → PbO₂ + 4H⁺ + 2e⁻ (金属铅氧化生成二氧化铅)
通过精确称量电解前后电极(通常是阴极)上沉积的铅的质量,结合铅的电化学当量(Z_Pb ≈ 3.865 × 10⁻⁴ g/C 或 3.865 mg/C),即可计算出通过的总电量 Q。
二、 结构与组成 (Structure and Components)
典型的铅极电量计包含:
- 电解池: 盛放电解液的容器,通常由玻璃制成。
- 电解液: 常用一定浓度(如约1.25 g/cm³)的纯硫酸(H₂SO₄)溶液。
- 电极:
- 工作电极 (阴极): 通常为纯铅板,电解时在其上沉积金属铅。此电极需在实验前后进行精确称重。
- 辅助电极 (阳极): 通常也为铅板。
- 直流电源: 提供电解所需的电流。
- 精密天平: 用于测量电极沉积前后的质量差(Δm),精度要求高(如万分之一克)。
三、 特点与应用 (Characteristics and Applications)
- 高精度: 作为一级标准,铅极电量计能达到非常高的测量精度(优于0.1%),常用于校准其他电量测量仪器(如电子库仑计)。
- 直接溯源: 其测量结果直接基于质量(国际基本单位之一)和法拉第常数,具有优良的计量学溯源链。
- 应用:
- 电化学基础研究中的精确电量测量。
- 标定恒电流源或库仑计的基准。
- 测定电镀效率。
- 精确测定法拉第常数(通过测量沉积质量和已知电流/时间)。
- 工业电解过程(如电冶金、电镀)中高精度电量监控(尽管操作较繁琐,但在需要最高精度时使用)。
四、 关键参数与操作要点 (Key Parameters and Operation Notes)
- 电流密度: 需控制在较低水平(如< 20 mA/cm²),以避免枝晶生长和确保沉积物致密、附着牢固,便于准确称量。
- 电解液纯度: 必须使用高纯度的硫酸和去离子水配制电解液,避免杂质干扰电极反应或共沉积。
- 电极处理: 电极表面需清洁、无氧化膜。沉积后,需彻底清洗、干燥后再称重。
- 温度控制: 电解过程最好在恒温下进行,以减小温度对电解液密度、电极反应速率的影响。
参考资料 (References):
- Bard, A. J., & Faulkner, L. R. (2001). Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications (2nd ed.). John Wiley & Sons. (Chapter 11 discusses coulometry and coulometers).
- International Electrotechnical Commission (IEC). (2002). IEC 60359: Electrical and electronic measurement equipment - Expression of performance (Various editions may cover metrology principles relevant to primary standards like coulometers).
- National Institute of Standards and Technology (NIST). Handbook of Mathematical Functions or specific publications on electrical standards. (NIST maintains primary electrical standards and provides traceability).
- Pletcher, D., & Walsh, F. C. (1993). Industrial Electrochemistry (2nd ed.). Springer. (May discuss practical applications of coulometry in industry).
网络扩展解释
由于未搜索到与“铅极电量计”直接相关的资料,以下解释基于电化学和电量计相关原理的合理推测:
-
术语拆分
- 铅极:指以金属铅(Pb)作为电极材料,可能用于电解池或电池中。铅在酸性环境中(如硫酸溶液)常作为电极,例如铅酸电池的负极。
- 电量计:一种测量电量的仪器,通常基于法拉第电解定律,通过电极上析出物质的质量计算通过的电量。
-
可能的工作原理
铅极电量计可能通过电解过程中铅电极的质量变化来计量电量。根据法拉第定律:
$$
Q = frac{Delta m cdot F}{M cdot z}
$$
其中,( Q )为电量,( Delta m )为电极质量变化,( F )为法拉第常数,( M )为铅的摩尔质量,( z )为反应中转移的电子数(铅的氧化态通常为+2)。
-
应用场景推测
此类装置可能用于实验室中需要精确测量电量的场景,例如电镀、电解实验或电池性能测试。
注意事项:以上解释为理论推导,具体设计需以实际装置的技术文档为准。建议提供更多上下文或确认术语准确性以便进一步分析。
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