Lapila Weston è unapila a umido, deve il suo nome al chimico ingleseEdward Weston che la creò nel1893.^[1][2] È una nota pila di riferimento, utilizzata in laboratorio per lacalibrazioni di strumenti di misura quali ivoltmetri ed è stata utilizzata come standard internazionale didifferenza di potenziale (detta ancheforza elettromotrice) dal 1911 al 1990. Da allora è bandita a causa del suo elevato contenuto dimercurio ecadmio, entrambi tossici.

L'anodo è costituito da unamalgamaCd/Hg al 12,5% in Cd, mentre ilcatodo è formato da una pasta disolfato mercuroso (Hg₂SO₄) depositata su mercurio metallico.^[3] L'elettrolita è comune alle duecelle ed è rappresentato, nella versione originaria ideata da Weston, da unasoluzione satura disolfato di cadmio CdSO₄; nelle versioni più moderne si utilizza invece una soluzione a concentrazione nota e inferiore a quella di saturazione, onde avere una minore variabilità del potenziale erogato in funzione della temperatura.

• Semireazione diossidazione all'anodo:

Cd_amalg. → Cd₂₊ + 2e⁻

Eº = −0,403 V

• Semireazione diriduzione al catodo:

Hg₂SO₄ + 2e⁻ → 2 Hg + SO₄^2-

Eº = + 0,788 V

Ilpotenziale di riduzione della prima semireazione (E) equivale a quellostandard (Eº) in quanto laconcentrazione molare di Cd²⁺ è circa 1 M (E = Eº = −0,403 V). Il potenziale di riduzione della seconda semireazione deve essere invece corretto secondo l'equazione di Nernst in quanto il solfato mercuroso è un sale insolubile conprodotto di solubilità di6,0×10⁻⁷ che comporta una concentrazione molare dello ione Hg2+2 di circa6,0×10⁻⁷ M. Tale correzione porta ad un potenziale di riduzione non standard (E) di +0,604 V. Laforza elettromotrice della pila originaria (∆E) vale quindi 1,017 V a20 °C.

Poiché la pila Weston può stararsi o addirittura danneggiarsi in modo permanente se costretta ad erogarecorrente, viene solitamente impiegata nei metodi di misura a ponte (o metodi di zero); tali metodi consistono nel raffrontare la tensione campione della pila Weston con una tensione incognita attraverso un semplice circuito nel quale, manovrando delleresistenze campione, è possibile azzerare la corrente su ungalvanometro.

È in grado di erogare una forza elettromotrice costante nel tempo e che presenta piccolissima variazione in funzione della temperatura, conferendo un'elevatariproducibilità della misura.

• (EN)Weston cadmium cell, suEnciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.

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