Эвдиометр

Эвдиометр

Эвдиометр — это прибор, используемый для измерения объёмов газов, например, для определения изменений объёма в результате протекания химических реакций.

Эвдиометр

Название его имеет древнегреческое происхождение: εὑδιός — ясный, чистый + μετρεω — измеряю. Основная задача эвдиометра — измерение объёмов газов при их взаимодействии, что может использоваться для определения состава смесей газов, изучения реакций или расчёта молекулярных соотношений.

Алессандро Джузеппе Антонио Анастасио Вольта, 1745-1827

По некоторым данным эвдиометр был изобретён Алессандро Вольтой – итальянским учёным, физиком, химиком и основоположником учения об электричестве (именно его именем названа единица электрического напряжения – вольт).

Согласно инструкции к эвдиометру, изданной Министерством просвещения РСФСР: «состоит прибор из цилиндрической стеклянной трубки с запаянным дном и узкой горловины, закрытой резиновой пробкой. На поверхности трубки нанесены деления через 2см³_, разделяющие трубку на равные объёмы. От запаянного конца трубки через 5 делений нанесены удлинённые штрихи с цифровкой 5–10–15–20. Таких штрихов 4. В конце запаянной части прибора укреплены 2 платинитовых электрода, входящие внутрь трубки. Длина трубки 300 мм. Наружный диаметр 20–22 мм. Расстояние между концами электродов 1–1,5 мм, толщина стенок трубки 1–1,5 мм».

Схема проведения опыта с эвдиометром

Для демонстрации опыта эвдиометр, наполненный водой, помещают открытым концом в сосуд с водой и закрепляют в штативе. Затем заполняют его сначала на 2 деления кислородом, а потом на 2 деления водородом, вытесняя воду.

Искра между платинитовыми электродами в эвдиометре

Смесь газов воспламеняют при помощи искры. После взрыва в приборе остаётся часть непрореагировавшего газообразного кислорода, объёмом в одно деление шкалы эвдиометра, таким образом, при проведении взаимодействия газов в трубке можно наблюдать изменение их объёмов до и после реакции, что позволяет определить количество образовавшихся или поглощённых газов и стехиометрические соотношения в химических реакциях.

Применение:

Измерение чистоты воздуха: Изначально эвдиометры использовались для оценки чистоты воздуха. Например, определение количества кислорода в воздухе можно было провести с помощью реакции с водородом, при которой отслеживали уменьшение объёма газа после реакции.
Электролиз воды: Эвдиометры применялись для экспериментов по электролизу воды — разложения воды на водород и кислород под действием электрического тока.
Альтернативные исследования: Эвдиометры в какой-то степени стали прообразом для современных лабораторных приборов для анализа газов, таких как газовые хроматографы.

Как Алессандро Вольта проводил свои исследования?

Воспламенив газовую смесь в замкнутом сосуде с помощью электрической искры, Алессандро Вольта нашёл несколько способов применения этого явления. Он изобрел пневматический пистолет, где взрыв газовой смеси использовался для выстрела пули, и водородную лампу, представляющую собой стеклянный сосуд с «горючим воздухом», прикреплённый к медной подставке в форме воронки. Второй сосуд, расположенный выше, содержал воду и был соединён с нижним сосудом через кран, напоминая водяные песочные часы. Когда вода вытекала, горючий газ выталкивался через форсунки и мог быть зажжён искрой, высекаемой у выхода.

Разработки Алессандро Вольты

Алессандро Вольта внёс важный вклад в эксперименты с газами и воздухом, хотя он более известен за изобретение Вольтова столба и исследования в области электричества. Но не только Алессандро Вольта пользовался эвдиометром в своих экспериментах: известно, что Генри Кавендиш и Джозеф Пристли, Пьер Симон Лаплас и Антуан Лавуазье также использовали подобные устройства для изучения состава воздуха. Эти ранние эксперименты с газами и их измерением сыграли значительную роль в развитии науки о газах.

Материал подготовила Воинова В.В.