En electroquímica , un coulómetro de mercurio es un instrumento analítico que utiliza mercurio para realizar coulometría (determinar la cantidad de materia transformada en una reacción química midiendo la corriente eléctrica ) en la siguiente reacción: [1] [2] [3]
Estos procesos de oxidación/reducción tienen una eficiencia del 100% con un amplio rango de densidades de corriente. [ cita requerida ] La medición de la cantidad de electricidad ( culombios ) se basa en los cambios de la masa del electrodo de mercurio . La masa del electrodo puede aumentar durante la deposición catódica de los iones de mercurio o disminuir durante la disolución anódica del metal. donde Q es la cantidad de electricidad; Δ m son los cambios de masa; F es la constante de Faraday ; y M Hg es la masa molar del mercurio.
Antes del desarrollo de la electrónica de estado sólido, los coulómetros se utilizaban como medidores de horas transcurridas de período largo (hasta 25.000 horas) en equipos electrónicos y otros dispositivos, incluidos los de los vehículos espaciales del Programa Apolo . Al pasar una corriente constante y calibrada a través del coulómetro, el movimiento de un espacio entre las gotas de mercurio proporciona una indicación visual del tiempo transcurrido. [4] [5] Las marcas incluían Chronister de HP e Indachron de Curtis .
Este coulómetro tiene diferentes construcciones, pero todas ellas se basan en mediciones de masa. El dispositivo consta de dos depósitos conectados por un fino tubo capilar graduado que contiene una solución de iones de mercurio (II). Cada uno de los depósitos tiene un electrodo sumergido en una gota de mercurio. Otra pequeña gota de mercurio se inserta en el capilar. Cuando se activa la corriente, se inicia la disolución del mercurio metálico en un lado de la gota en el capilar y la deposición en el otro lado de la misma gota. Esta gota comienza a moverse. Debido a la alta eficiencia de la deposición/disolución del mercurio bajo la influencia de la corriente, la masa o el volumen de esta pequeña gota es constante y su movimiento está correlacionado linealmente con la carga transmitida. Si se cambia la dirección de la corriente , la gota se mueve en la dirección opuesta. La sensibilidad de este tipo de coulómetro depende del diámetro del capilar.
