موضوع مقاله: اودیومتر | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # اودیومتر | مقدمه: یک ابزار آزمایشگاهی است که تغییر در حجم یک مخلوط گاز را پس از تغییرات واکنش فیزیکی یا واکنش شیمیایی اندازه‌گیری می‌کند. | ## بخش 1: اودیومتر | توصیف با توجه به واکنش مورد اندازه‌گیری، این دستگاه می‌تواند اشکال متنوعی داشته باشد. به‌طور کلی، این دستگاه شبیه به استوانه مدرج است و معمولاً در دو اندازه ۵۰ میلی‌لیتر و ۱۰۰ میلی‌لیتر یافت می‌شود. این مایع نمونه‌ای از گاز را در داخل استوانه به دام می‌اندازد و مدرج بودن استوانه به اندازه‌گیری حجم گاز کمک می‌کند. برای برخی واکنش‌ها، دو پلاتین (به دلیل غیرواکنشی بودن) در انتهای بسته قرار داده می‌شوند تا بتوان بین آن‌ها جرقه الکتریکی ایجاد کرد. این جرقه می‌تواند واکنش را در مخلوط گاز آغاز کند و حجم گاز پس از واکنش با استفاده از مدرج بودن استوانه اندازه‌گیری شود. استفاده از این ابزار شبیه به فشارسنج اولیه است، به جز اینکه گاز داخل، بخشی از مایع مورد استفاده را جابجا می‌کند. از این آزمایش‌ها، پریستلی به کشف گازهای جدیدی مانند اکسیژن، هیدروژن کلرید و آمونیاک اعتبار یافت. او همچنین راهی برای تعیین خلوص یا «کیفیت» هوا با استفاده از «آزمایش هوای نیتریک» کشف کرد. | ## بخش 2: اودیومتر | مقداری هوا با NO روی آب ترکیب می‌شود و ترکیب محلول‌تر NO2 حل می‌شود و حجم باقی‌مانده هوا کمی کاهش می‌یابد. اودیومتر با استفاده از آزمایش هوای نیتریک راهی بود که جان اینگن هوس برای تأیید اینکه حباب‌هایی که زیر آب توسط برگ‌های گیاه در معرض نور خورشید تولید می‌شوند، حباب‌های اکسیژن هستند، استفاده کرد. به گفته یک زندگی‌نامه‌نویس، اینگن هوس اشاره کرد که «بسیاری از ابزارها اودیومتر نامیده می‌شدند، اگرچه به‌طور دقیق مستحق این نام نبودند… سوءتفاهم‌هایی ممکن بود وجود داشته باشد، زیرا همه از ابزارهای یکسان استفاده نمی‌کردند.» نسخه‌ای از اودیومتر که با برق کار می‌کرد توسط کنت آلساندرو ولتا (۱۷۴۵–۱۸۲۷)، فیزیک‌دان ایتالیایی که به دلیل مشارکت‌هایش در زمینه باتری و الکتریسیته شناخته می‌شود، توسعه یافت. 17 Jan 2008 ولتا این ابزار را در سال ۱۷۷۷ برای آزمودن «کیفیت» هوا، تحلیل قابلیت اشتعال گازها، یا نمایش اثرات شیمیایی الکتریسیته اختراع کرد. تپانچه ولتا دارای یک لوله شیشه‌ای بلند بود که در انتها بسته شده بود، مشابه یک اودیومتر. دو الکترود در داخل لوله قرار داده می‌شدند و درون لوله یک فاصله جرقه ایجاد می‌کردند. الکترودها می‌توانستند جرقه‌ای را در محفظه گاز ایجاد کنند و احتمالاً واکنشی را با الکتریسته ساکن از طریق الکتروفور ولتا آغاز کنند. اگر گازها قابل اشتعال بودند، آن‌ها منفجر شده و فشار در محفظه گاز افزایش می‌یافت. | ## بخش 3: اودیومتر | تپانچه ولتا از شیشه یا برنج ساخته می‌شد، اما به دلیل الکتریسیته، شیشه در معرض خطر انفجار قرار داشت. مطالعات گسترده ولتا در مورد اندازه‌گیری و تولید سطوح بالای جریان الکتریکی باعث شد واحد الکتریکی ولت به نام او نام‌گذاری شود. در سال ۱۷۸۵، هنری کاوندیش از اودیومتر برای تعیین نسبت اکسیژن در جو زمین استفاده کرد. اودیومتر با آب پر می‌شود، به طوری که انتهای باز آن به سمت زمین قرار می‌گیرد (در حالی که انتهای باز را نگه داشته تا آب بیرون نریزد)، و سپس در یک حوض آب فرو برده می‌شود. یکی از واکنش‌گرها معمولاً در پایین اودیومتر قرار دارد (که هنگام وارونه شدن اودیومتر به سمت پایین جریان می‌یابد) و واکنش‌گر دیگر به وسیله سیم پلاتین یا مس (به دلیل واکنش‌پذیری پایین آن‌ها) روی لبه اودیومتر معلق می‌شود. زمانی که گاز تولیدشده از واکنش شیمیایی آزاد می‌شود، باید به داخل اودیومتر بالا رود تا آزمایشگر بتواند دقیقاً حجم گاز تولیدشده را در هر زمان خاص بخواند. این روش در بسیاری از آزمایش‌ها، از جمله آزمایشی که در آن مقدار ثابت قانون گاز آرمانی R به‌طور تجربی تعیین می‌شود، استفاده می‌شود. به‌طور مشابه، اودیومتر از آب برای آزادسازی گاز به داخل لوله اودیومتر استفاده می‌کند و گاز را به مقدار قابل مشاهده و اندازه‌گیری تبدیل می‌کند. | ## جمع‌بندی | اندازه‌گیری صحیح فشار هنگام انجام این آزمایش‌ها برای محاسبات مربوط به معادله PV=nRT حیاتی است، زیرا فشار می‌تواند چگالی گاز را تغییر دهد.