ПОТЕНЦИОМЕТР

ПОТЕНЦИОМЕТР, аппарат, служащий для измерения электрических потенциалов, т. е. электродвижущих сил (ЭДС). Для этого обычно-• служат вольтметры. Но в нек-рых случаях, как напр. при измерении ЭДС концентрационных элементов, приходится избегать расходования? электрической, энергии в процессе измерения, т. к. это при малых силах тока отразилось бы на величине измеряемой ЭДС. В этих случаях 607                                                                                        ПОТЕНЦИОМЕТР                                                                                   «08 вольтметры не пригодны, и измерение должно быть произведено с помощью компенсационного метода Поггендорфа— Дюбуа Реймона, к-рый и кладется в основу работы П. Исследуемый ток пускается по цепи ИЭБВ (рис. 1), причем в эту цепь включается тот или другой прибор, регистрирующий присутствие или отсутствие тока (нулевой прибор). Разница потенциала между точками Б и В представляет искомую ЭДС—Ех; эта ЭДС конечно не меняется, где бы ни стоял подвижной контакт Б. Навстречу от аккумулятора по цепи АкДБВ пускается ток, заведомо более сильный, причем падение его потенциала совершается на протяжении сопротивления ДВ. Двигая подвижной контакт Б, мы меняем ту часть ЭДС этой цепи, к-рая проходит по общему для обеих цепей участку пути БВ. Т. о. оказывается, что между точками Б и В как бы существует 2 разности потенциалов: одна неизменная Ех, происходящая отпервой цепи, вторая,— назовем ее Еа, происходящая от второй цепи и меняющаяся в зависимости от положения точки Б. Если Ех>Ей, то ток в первой цепи пойдет обычно по направлению стрелок (если обозначить поток электронов); если Ех<Еа, то ток в первой цепи пойдет обратно, т.к. отрицательный ток от аккумулятора потечет в направлении АпВИЭЖБ, причем элемент ИЭ будет представлять электролизиру-емую систему. Если Ех=Еа,

Рисунок !. Устройство потенциометра с вольтметром: Ах—аккумулятор; ИЭ—исследуемый элемент; Гл—гальванометр; V—вольтметр.

то в первой цепи не будет тока—нулевой инструмент покажет отсутствие тока между точками Б и Ж. Теперь, для того чтобы узнать Ех, надо измерить равное ей Еа; это в разных моделях потенциометров делается различно. Как уже упоминалось, П. часто применяются для измерения ЭДС концентрационных элементов, причем конечной целью является не измерение самой электродвижущей силы такой системы, но определение концентрации ионов в ней, напр. концентрации Н-ионов (рН), а потому специально для этого предназначенные потенциометры называются часто иономе-трами. Ясно, что измерение электродвижущих сил можно осуществить компенсационным методом Поггендорфа. без всякого П., но применяя сборные установки с реохордом или магазинами сопротивления (по Michaelis'y) с капиляр-ным электрометром или гальванометром в качестве нулевых инструментов, переключателями и многими открыто лежащими проводами.Принципиально П. и представляют такого рода установки, с тем отличием, что в них все части прочно, компактно и наиболее удобно для быстрого измерения раз навсегда соединены и заключены в ящик. При снятии крышки этого ящика оказываются видными на доске из изолирующего материала лишь несколько рукояток и контактов и иногда заключенные сюда же измерительные приборы. Т. о. все ответственные части компенсационной установки оказываются защищенными от пыли и сырости, и вся установка приобретает портативность. В продаже имеется целый ряд моделей П., предназначенных для различных целей: физико-химических, биолого-медицинских (измерение рН), технических Сопределение концентрации всевозможных ионов и различные электрометрические титрования) и т. д. Они отличаются друг от друга точностью определения, способом отсчета, способом проверки, применяемым сопротивлением, нулевыми приборами, схемой расположения и т. д. Наиболее употребительны и оригинальны след. модели. 1. Едва ли не самый простой аппарат такой, в к-ром прямо измеряется ЭДС— (Еа) в положении компенсации с помощью чувствительного вольтметра (рис. 1).-—2. Можно- поступить несколько иначе, а именно для положения компенсации измерить силу тока I во второй цепи с помощью чувствительного амперметра в амперах и сопротивление R участка 1> В в омах (_рисунок 2). Произведение этих ■двух величин даст искомую ЭДС: IR=Ex. Описанные два способа установки без нормального элемента употребляются в американских П. Однако они не могут считаться особенно точными, во-первых потому, что нередко случается, что магнитная система измерительных приборов со временем несколько изменяется, а затем потому, что шкала прибора должна быть чрезвычайно тонко разделена, чтобы иметь возможность с достаточной точностью вычислить Ex. Применяются, особенно первая установка, для электрич. титрований.—3. Есть модели, к-рые стоят ближе всего к обычным электрометрическим компен- сационным установкам.         ,-----=^£±-------wywv В AWWWWWWVVWVW BKWWWWWWWWWWVWl Б* -Г1-^И9₊Х_ т₊^нэ J—Lj Lrt д Рисунок 2. •-о Гл Рисунок 3. К* 9 °3 Рисунок 2. Устройство потенциометра с амперметром: An—аккумулятор;ИЭ—исследуемый элемент; Гл— гальванометр; ДВ—сопротивление; А—амперметр. Рисунок 3. Устройство потенциометра с реохордом, добавочным сопротивлением и нормальным элементом: Ак—аккумулятор; ИЭ—исследуемый элемент; НЭ—нормальный элемент; Гл—нулевой инструмент; ДВ—реохорд 1 018,7 мм; ДС—добавочное сопротивление. В них в качестве сопротивления применяется проволока сопротивления с делениями—реохорд—1018,7 мм длиной, кроме того во вторую цепь включается добавочное сопротивление, а в первую, вместо исследуемого элемента, можно включить нормальный элемент (рис. 3). Пустив в первую цепь ток от нормального элемента (напряжение 1018,7 mV) по пути ИЭЖЗДВ, достигают положения компенсации с помощью добавочного сопротивления ДС. Теперь каждый миллиметр реохорда соответствует падению потенциала во второй цепи на 1 mV. Выключив нормальный элемент, пускают в первую цепь ток от исследуемого элемента по пути ИЭЖКБВ и находят новое положение компенсации, двигая ползушку Б. Искомая ЭДС—Ех, выраженная в милливольтах, равна числу мм реохорда на отрезке БВ. Т.о. легко отсчитать ЭДС с точностью до 7з mV. Из отдельных моделей можно упомянуть: электроио-нометр Люэрса (Н. Luers) фирмы Лаутеншлегер (F.& М. Lautenschlager), который представляет в сущности собранную на одной доске элек-

Рисунок 4. Электроионо метр Люэрса.

трометрическую установку (рис 4),пригодный больше для технических целей потенциометр Эмслендера (EmsUnder) №9 «14» фирмы Келера (F. Kohler); микроионометр Лаутеншлеге-ра, прибор,у которого проволока сопоотивления 1018,7 ом намотана в виде спирали (классич. ползушки нет), а ка- пилярный электрометр может быть заменен. гальванометром,- отчего получается очень портативный аппарат (рис. 5).

Рисунок 5. Микроионометр Ла\ 1ешилсгер.ь

4-я группа объединяет модели, в которых вместо реохорда находятся реостаты с поворотными рукоятками (курбельный реостат). Обычно в них помещается 1 реостат на 1 000 или 1 100 ом (рис. 6, МЗ) с 10 делениями по 100 ом и спираль сопротивления на 100 ом (ИО); так. образом в первую цепь молено ,включить любое сопротивление от 0 до 1100 или даже 1 200 ом. Эти П. снабжаются добавочным сопротивлением ДС, гальванометрами в качестве нулевого инструмента и нормальными элементами. Способ работы с ними аналогичен толь-ко-что описанному при группе 3-й. Только в этом случае при компенсации нормального элемента в первую, цепь должно быть включено сопротивление в 1018,7 ом,тогда 1 ом.со-противления оказывается соответствующим ImV. Искомая ЭДС Ех, выравненная в милливольтах, равна числу ом сопротивления, находящихся вление к гальванометру, на Отрезке ЖК. Можно упомянуть следующие модели: П., изготовляемый Главной палатой мер и весов в Ленинграде; потен-

Рисунок 6. Устройство потенциометра Мисловицера: Ак—аккумулятор; ИЭ— исследуемый элемент; НЭ — нормальный элемент; Гл—гальванометр; МЗ—реостат с делениями по 100 ом; ИО—проволока сопротивления; ДС -- добавочное сопротивление; ВС—балластное сопроти-

Рисунок 7. Потенциометр Мисловицера.

циометр Мисловицера (Mislowitzer), изготовляемый фирмой Лейц (рис. 6 и 7) со специальным к нему гальванометром, который включением перед ним большого Оаластного сопротивления в 100 000 ом, находящегося в коробке потенциометра (рис. 6. БС), превращается из нулевого инструмента в вольтметр, и тогда может служить вместо нормального элемента для быстрой проверки ЭДС, проходящей по всему сопротивлению (1 100 mV)^:; ——        имеется во многих научно-медицинских лабораториях. Потенциометр Труна и

Рисунок 8. Потенциометр Труна и Тёдта.

Тедта (Thrun, Todt) фирмы Лейца. В этой модели и гальванометр и нормальный элемент вделаны в один ящик с собственно П. (рис. 8). П. американской фирмы Лидс и Норсрен в Филадельфии, отличающийся точностью отсчета ЭДС (до 0,01 mV). Пригоден для физико-химических исследований.—5. Наконец следует 'упомянуть еще об одном последней конструкции ионометре — Stato - Ionometr Wulf'a — фирмы Лаутеншле-гер, в основе которого лежит ламповый вольтметр. Подлежащий измерению потенциал соединяют с решоткой и с отрицательным концом нити накала электронной трубки (рис. 9). Когда нить накалена, от к к А идет ток, даваемый батареей Б А; сила этого тока может быть измерена амперметром А; оказывается она*зависит от напряжения на решотке. Так. обр. ЭДС исследуемого элемента можно определить по силе анодного тока и прямо прочесть на соответственно градуированном измерительном инструменте.—Следует добавить, что при этом методе от интересующего нас источника тока берется так же мало тока, как и при компенсационном. Этот метод позволяет регистрировать прямо рН раствора на вращающемся барабане (рис. 10). Такие

т-.иэ

Рисунок 9. Схема лампового потенциометра: Э — электронная трубка; а—анод; к—нити накала; р—решотка; И9"— исследуемый элемент; А — амперметр; БН — батарея накала; Б А—анодная батарея.

Рисунок 10. Статоионометр по Вульфу.

кривые рН очень удобны при электрометрическом титровании. Точность последней конструкции этого прибора не ниже других моделей потенциометра. Лит -Вальтер О., Методы определения концентрации водородных ионов, Л., 1932; Мисловицер Э., Определение концентрации водородных ионов в жидкостях, Л., 1932.                                                  Г. Дервиз.

• ПОТЕРТОСТЬ, обычно поверхностное повреждение наружных покровов кожи, наблюдающееся вследствие трения или давления (нажима) плохо пригнанной одеждой, обувью, ремнями иди лямками носимых через плечо вещевых мешков и т. п. Практическое значение ...
• ПОТОГОННОЕ ЛЕЧЕНИЕ, терап. метод, применяемый с древних времен при самых различных заболеваниях, имеющий целью вызвать усиленное потоотделение. 'Последнее может быть достигнуто разнообразными способами—воздействием фармакол. веществ, физ. агентов и пр. Из лекарственных ...
• ПОТООТДЕЛЕНИЕ, выделение пота трубчатыми железами кожи. Оно имеет экскреторное, водообменное и терморегуляторное значения. Экскреторная роль П. видна из составов пота (см.). Значение П. для водообмена—см. Обмен веществ, водный обмен и ...
• ПОТТ Персиваль (Percival Pott; 1714—1788), знаменитый англ. хирург. Предназначенный своими родителями для духовной карьеры, он порывает со своими близкими для того, чтобы заняться медициной, которую изучает с неисчерпаемой энергией. Благодаря своему ...
• ПОХМЕЛЬЕ, симптомокомплекс, возникающий у алкоголиков через б. или м. короткий срок по миновании явлений острого опьянения. Явления П. после с л у. чайных приё- «22 mob. больших доз алкоголя ограничиваются ...