Страница:БСЭ-1 Том 63. Э - Электрофон (1935).pdf/345

Эта страница не была вычитана

ми ее размещения являются Урал, с его высокоценным полупродуктом, древесноугольным чугуном, и Днепрокомбинат, с сооружаемым заводом специальных сталей «Запорожским», первые цеха к-рого введены в действие в 1933. За 1933 и 1934 в СССР построено новых электропечей на годовую мощность в 260 тыс. ж. С 1934 СССР занимает первое место в Европе и второе в мире по выплавке электростали. На заводах Днепрокомбината электрометаллургические процессы играют крупную роль в производстве железных сплавов (ферромарганца и др.); электрохимические же методы (электролиз) внедряются самым интенсивным образом в промышленность цветных металлов (см. Цветная металлургия).

В. Карра.

ЭЛ ЕКТРОМ ЕТР, или статический вольтметр, прибор для измерения электрического напряжения, основанный на измерении сил электростатического притяжения или отталкивания между находящимися под напряжением телами. Основное отличие Э. от обычных вольтметров (см.) в том, что они не потребляют электрической энергии (через них не идет ток); поэтому присоединение их почти не меняет существовавших раньше в цепи электрич. условий. Этим и определяется указанная в ст.

Вольтметр (см.) область их применения.

В основном все разнообразные конструкции электрометра сводятся к двум типам. В приборах первого типа электростатическая сила компенсируется какой-либо другой легко измеримой силой (вес гирь, натяжение пружины и т. п.). В приборах второго типа она вызывает перемещение указателя, к-рое и измеряет напряжение при условии предварительной градуировки шкалы.

Примером Э. первого типа может служить Э.

В. Томсона с защитным кольцом. Здесь имеются две плоские пластины: неподвижная F и подвижная /, подвешенная на пружине и окруженная защитным кольцом 5. Расстояние между пластинами можно изменять с помощью микрометрического винта на точно измеримое расстояние. До измерения пластину f нагружают гирями так, чтобы она лежала точно в плоскости защитного кольца. Затем соединяют пластинки с телами, напряжение между к-рыми измеряется, и компенсируют силу электростатического притяжения тем, что снимают с пластины / гири, пока она не придет снова в плоскость защитного кольца. Напряжение V можно определить из формулы V = a^8ak/f, где а  — расстояние между пластинками, к — вес снятых гирь (в динах), f — площадь подвижной пластинки (напряжение V при этом получается в абсолютных электростатических единицах). К этому же типу Э. относятся и так называемые весы Кирхгофа.

Приборы второго типа употребляются на практике гораздо чаще. Наиболее употребительными являются т. н. квадрантные и струнные электрометры (см.).

Лит.: Jager W., Elektrische Messtechnik, 3 Aufl., Lpz., 1928.

ЭЛЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ, совокупность методов количественного химического анализа, основанных на электрохимических измерениях. Э. а. делится на кондуктометрию и потенциометрию. Кондуктометрический способ объемного химического анализа заключается в том, что эквивалентная точка при титровании определяется не изменением цвета индикатора, а резким изменением электропроводности.Последнее связано с изменением концентрации ионов, происходящим при химической реакции. Так, при нейтрализации образуется мало диссоциированное соединение — вода Н+++ ОН“^Н2О, при реакциях осаждения ионы уходят на1 образование нерастворимого осадка Ва+++ SO7^ BaSO4, при реакциях окисления и восстановления меняются значность и количество ионов 2Fe+++ С12 £2СГ + 2Fe+++. Когда реакция окончена, изменение электропроводности приобретает другой характер. Например при нейтрализации по мере убывания количества водородных ионов, обладающих большой подвижностью, электропроводность убывает. Начиная с точки эквивалентности, при дальнейшем прибавлении щелочи электропроводность возрастает в связи с большой подвижностью гидроксильных ионов. Здесь минимум электропроводности соответствует эквивалентной точке. Титрование, сопровождающееся измерением электропроводности, производится обычно в специальном сосуде Аррениуса с платинированными электродами (см. Электрохимия) в термостате (см.). Электропроводность измеряется с помощью мостика Уитсона. Результаты изображаются графически, и по форме кривой определяется эквивалентная точка. Кондуктометрический способ применяется там, где индикаторы непригодны — при сильно окрашенных или окисляющих растворах, или когда нет подходящего индикатора (напр. реакция образования сернокислого бария), или когда кондуктометрический способ точнее индикаторного (титрование очень слабых кислот и оснований).

Потенциометрический способ основан на измерении электродвижущей силы цепи (см. Электрохимия), составленной из исследуемого раствора с соответствующим электродом и нормального полуэлемента. По теории Нернста, электродвижущая сила такой «концентрационной» цепи выражается зависимостью от логарифма концентрации соответствующего иона в растворе (см. Электрохимия). Измерение концентрации одновалентного иона в 10 раз дает увеличение скачка потенциала электрода на 0, 0577 (при 18°). Напр. для определения концентрации водородного иона в раствор погружают водородный (т. е. металлический, насыщенный водородом) электрод. Получившийся полуэлемент соединяют с нормальным полуэлементом с таким же электродом и измеряют электродвижущую силу цепи способом компенсации. Способ применяется главным образом в биологической и коллоидной химии и связанных с ними отраслях промышленности. Для каждого иона применяется соответственный электрод, например для иона серебра — серебряный. При процессах окисления применяются гладкие платиновые, золотые или палладиевые электроды. Соотношение между концентрациями окисленного и восстановленного веществ также определяет электродвижущую силу цепи по закону Нернста (см. Электрохимия).

При потенциометрическом титровании (при объемном анализе) измерение электродвижущей силы производят многократно. Результаты заносятся на кривую. Точка перегиба полученной кривой указывает момент окончания реакции (например нейтрализации), так как здесь отношение концентраций ионов меняется быстрее всего около эквивалентной точки и в этом месте кривая наиболее крута. Здесь также титрование осуществляется без цветного