Ogniwo Clarka

Ogniwo Clarka (1897)

Ogniwo Clarka – rodzaj ogniwa galwanicznego typu ogniwa pierwotnego. Wytwarza wysoko stabilne napięcie elektryczne, szczególnie użyteczne w pracy laboratoryjnej. Zostało opracowane przez angielskiego inżyniera Josiaha Latimera Clarka w 1873 roku.

Chemia

Ogniwa Clarka używają cynku lub amalgamatu cynku, anody oraz katody rtęciowe w nasyconym roztworze wodnym siarczanu cynku, z dodatkiem pasty siarczanu rtęci jako depolaryzatora.

Konstrukcja

Ogniwo oryginalne

Oryginalne ogniwo Clarka było ustawione w szklanym naczyniu w podobny sposób do ogniwa grawitacyjnego Daniella. Miedziana katoda została zastąpiona przez zbiornik z rtęcią na dnie naczynia. Powyżej znajdowała się pasta siarczanu rtęci, a jeszcze wyżej roztwór siarczanu cynku. Naczynie zamknięte było przez korek z dwoma dziurkami – jednej dla pręta cynkowego, a drugi dla szklanej rurki sięgającej dna ogniwa, w której znajdował się Platynowy drut sięgający do rtęci na dnie. Ogniwo było uszczelnione za pomocą warstwy kleju morskiego.

Ogniwo w kształcie litery H

Ogniwo w kształcie litery H zostało zaproponowane przez Lorda Reyleigha w 1882 roku. Było ono ustawione w szklanym naczyniu w kształcie litery „H”, zawierającym amalgamat cynku w jednej nodze oraz czystą rtęcią, zawierającą na wierzchu pastę siarczanu rtęci w drugiej nodze. Naczynie było zapełnione niemal w całości roztworem siarczanu cynku. Połączenia elektryczne do amalgamatu cynku i rtęci były realizowane za pomocą przewodów platynowych podpiętych od spodnich zakończeń naczynia.

Charakterystyka

Siła elektromotoryczna (SEM) ogniwa wynosi 1,4328 V w temperaturze 15 °C. Ogniwo referencyjne musi być zastosowane w taki sposób, aby nie było między nimi żadnego przepływu prądu.

Ogniwo ma dwie wady: dosyć duży współczynnik temperaturowy, −1,15 mV/K, oraz problemy z korozją, spowodowane przez przewody platynowe reagujące na połączeniu z amalgamatem cynku.

Po opracowaniu niezależnego od temperatury ogniwa Westona ogniwa Clarka straciły na znaczeniu.

Bibliografia

• W.E. Ayrton, T. Mather: Practical Electricity. London: Cassell and Company, 1911, s. 198–203.