
電気化学において、水銀クーロメーターは、以下の反応に基づいてクーロメトリー(電流を測定することによって化学反応で変化した物質の量を決定すること)を行うために水銀を使用する分析機器です。 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
これらの酸化還元反応は、幅広い電流密度範囲において100%の効率を発揮します。電気量(クーロン)の測定は、水銀電極の質量の変化を測定することによって行われます。電極の質量は、水銀イオンの陰極析出時に増加し、金属の 陽極溶解時に減少します。 ここで、Qは電気量、Δmは質量の変化、Fはファラデー定数、MHgは水銀のモル質量である。
固体電子機器が開発される以前は、クーロメーター(電気化学式アワーメーター、経過時間表示器)[ 4 ]が、アポロ計画の宇宙船を含む電子機器やその他の装置で、長期間(最大25,000時間)の経過時間計として使用されていました。クーロメーターに一定の校正済み電流を流すと、水銀滴間のギャップの動きによって経過時間が視覚的に示されます。[ 5 ] [ 6 ] HPのChronisterやCurtisのIndachronなどのブランドがありました。
このクーロメーターは構造が異なりますが、いずれも質量測定に基づいています。この装置は、水銀(II)イオンを電解質として含む細い目盛付き毛細管で接続された2つのリザーバーで構成されています。各リザーバーには、水銀滴に浸された電極が配置されています。毛細管には、さらに小さな水銀滴が挿入されます。電流を流すと、毛細管内の水銀滴の一方の側で金属水銀の溶解が始まり、もう一方の側には析出します。この水銀滴は動き始めます。電流の影響下での水銀の析出/溶解の効率が高いため、この小さな水銀滴の質量または体積は一定であり、その動きは通過した電荷と直線的に相関します。電流の方向を変えると、水銀滴は逆方向に移動します。このタイプのクーロメーターの感度は、毛細管の直径に依存します。
別の構造としては、水銀で満たされた毛細管と両側に電極があり、水銀は小さな電解液の泡によって2つの領域に分けられ、泡の中には毛細管と平行なガラス管が入っている。毛細管には目盛りが付けられており、時間計として機能する。[ 7 ]