Ячейка Кларка , изобретенная английским инженером Джозайей Латимером Кларком в 1873 году, представляет собой жидкостную химическую ячейку (в просторечии: батарея ), которая вырабатывает очень стабильное напряжение . В 1893 году выход ячейки Кларка при 15 °C был определен Международным электрическим конгрессом как 1,434 вольта, и это определение стало законом в Соединенных Штатах в 1894 году. Позднее это определение было заменено определением, основанным на ячейке Вестона . [1]
В элементах Кларка используется цинковый или цинковая амальгама , анод и ртутный катод в насыщенном водном растворе сульфата цинка , с пастой сульфата ртути в качестве деполяризатора .
Первоначальная ячейка Кларка была установлена в стеклянной банке аналогично гравитационной ячейке Даниэля . Медный катод был заменен бассейном ртути на дне банки. Над ней находилась паста сульфата ртути, а над ней — раствор сульфата цинка. Короткий цинковый стержень погружался в раствор сульфата цинка. Цинковый стержень поддерживался пробкой с двумя отверстиями — одно для цинкового стержня, а другое для стеклянной трубки, достигающей дна ячейки. Платиновая проволока, вплавленная в стеклянную трубку, контактировала с бассейном ртути. После завершения ячейка была запечатана слоем морского клея.
Ячейка H-формы была представлена лордом Рэлеем в 1882 году. Она была установлена в стеклянном сосуде H-образной формы с цинковой амальгамой в одной ножке и чистой ртутью, увенчанной слоем ртутной сульфатной пасты, в другой. Сосуд был заполнен почти доверху раствором сульфата цинка. Электрические соединения с цинковой амальгамой и ртутью осуществлялись с помощью платиновых проводов, сплавленных через нижние концы ножек.
Ячейка выдает опорную ЭДС 1,4328 вольт при температуре 15 °C (288 K ). Опорные ячейки должны быть применены таким образом, чтобы ток из них не вытягивался. Конструкция имела два недостатка — довольно большой температурный коэффициент −1,15 мВ/°C и проблемы с коррозией, вызванные сплавлением платиновых проводов с соединениями из амальгамы цинка в месте их входа в стеклянную оболочку. [ необходима цитата ]
В 1905 году элементы Кларка были заменены в качестве стандарта напряжения более независимыми от температуры элементами Уэстона . [1]