Количество выделившегося при электролизе вещества пропорционально количест­ву пропущенного электри­чества и атомной массе с учё­том валентности.

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СЧЁТЧИК

В наши дни количество израсходованной электроэнергии измеряет всем знакомый счётчик. Чем больше электричества пройдёт через него, тем больше оборотов сделает диск и тем значительнее показания счёт­чика. Современный прибор, как правило, отградуирован в киловатт-ча­сах (кВт•ч). Однако первый электросчётчик, который придумал в 80-х гг. XIX в. знаменитый американский изобретатель Томас Алва Эдисон (1847— 1931), был совсем другим. В нём применялся принцип электролиза. В те времена использовался постоянный ток напряжением 110 В. На ввод каж­дого потребителя своей электрической компании Эдисон поместил эбо­нитовую коробочку, в которой находились две цинковые пластинки, по­гружённые в водный раствор сульфата цинка. При пропускании тока цинк постепенно переносился с анода на катод, в результате чего массы пла­стинок менялись. ещё Фарадей в 1833—1834 гг. установил, что при про­хождении через раствор соли цинка 96 500 Кл электричества (это чис­ло называется постоянной Фарадея, её точное значение 96 484,6 Кл/моль) на катоде выделяется 32,7 г металлического цинка, т. е. ровно 0,5 моль, поскольку Zn²⁺ —двухзарядный ион. Поэтому по изменению массы пластинок определяли, много ли электроэнергии истратил потре­битель.

Пропускать весь ток через электрохимическую ячейку было невыгод­но: она сильно нагревалась бы, а цинковый анод быстро израсходовал­ся. Поэтому Эдисон параллельно каждой ячейке присоединил шунт — пла­стинку из нейзильбера (сплав меди, никеля и цинка) шириной около 6 см и толщиной 0,25 мм: через шунт проходило 99 % всего электричества, а через ячейку — только 1 %. ещё одна проблема состояла в том, что при повышении температуры воздуха электропроводность раствора в ячей­ке повышается. Это выгодно компании (счётчик покажет больший расход электроэнергии, чем на самом деле), но не потребителю. Изобретатель­ный Эдисон решил проблему просто: к каждой электрохимической ячей­ке он подсоединил катушку из медной проволоки с точно рассчитанным сопротивлением. В отличие от раствора в ячейке, сопротивление меди с повышением температуры увеличивается. Таким образом, изменение тем­пературного режима действует на электропроводность раствора и катушки «в разные стороны»; в результате общее сопротивление счётчика остаёт­ся постоянным как при повышении, так и при понижении температуры. Наконец, чтобы в очень холодную погоду счётчик не утратил своих ка­честв, специальное устройство включало небольшую лампочку, подогре­вающую ячейку.

Раз в месяц электрик обходил потребителей, вставлял заранее взве­шенные новые катодные пластинки, а отработанные относил на централь­ную станцию. Там их промывали, сушили и взвешивали, после чего вы­писывали счёт за использованную электроэнергию, как это было тогда принято — по числу израсходованных ампер-часов (1 А•ч составляет 3600 А • с, или 3600 Кл).

В 1888 г. у электрической компании «Бостон Эдисон» имелось 800 та­ких счётчиков электроэнергии. Их обслуживали два электрика и три «маль­чика на побегушках». Сравнение количества электричества, выработан­ного центральной станцией, с суммой показаний всех электрохимических счётчиков потребителей давало расхождение не более 3 %. Такая точность вполне устраивала владельцев компании.