For å tegne et diagram av en galvanisk celle, er det nødvendig å forstå prinsippet for dens handling, strukturelle egenskaper.
Forbrukere legger sjelden merke til batterier og batterier, mens disse strømkildene er mest etterspurt.
Kjemiske nåværende kilder
Hva er en galvanisk celle? Kretsen er basert på en elektrolytt. Enheten inkluderer en liten beholder hvor elektrolytten er plassert, adsorbert av separatormaterialet. I tillegg antar ordningen med to galvaniske celler tilstedeværelsen av en katode og en anode. Hva heter en slik galvanisk celle? Opplegget som kobler to metaller sammen antyder en redoksreaksjon.
Den enkleste galvaniske cellen
Det innebærer tilstedeværelsen av to plater eller stenger laget av forskjellige metaller, som er nedsenket i en sterk elektrolyttløsning. Under driften av denne galvaniske cellen utføres en oksidasjonsprosess på anoden, forbundet med retur av elektroner.
Ved katoden - utvinning, akkompagnert avaksept av negative partikler. Det skjer en overføring av elektroner gjennom den eksterne kretsen til oksidasjonsmidlet fra reduksjonsmidlet.
Et eksempel på en galvanisk celle
For å lage elektroniske kretser av galvaniske celler, er det nødvendig å vite verdien av deres standard elektrodepotensial. La oss analysere en variant av en galvanisk kobber-sinkcelle som opererer på grunnlag av energien som frigjøres under samspillet mellom kobbersulfat og sink.
Denne galvaniske cellen, hvis skjema vil bli gitt nedenfor, kalles Jacobi-Daniel-cellen. Den inkluderer en kobberplate, som er nedsenket i en løsning av kobbersulfat (kobberelektrode), og den består også av en sinkplate, som er i en løsning av sin sulfat (sinkelektrode). Løsningene er i kontakt med hverandre, men for å forhindre blanding bruker elementet en skillevegg laget av porøst materiale.
Driftsprinsipp
Hvordan fungerer en galvanisk celle, hvis krets er Zn ½ ZnSO4 ½½ CuSO4 ½ Cu? Under driften, når den elektriske kretsen er lukket, skjer prosessen med oksidasjon av metallisk sink.
På dens kontaktflate med en s altløsning observeres transformasjonen av atomer til Zn2+-kationer. Prosessen er ledsaget av frigjøring av "frie" elektroner, som beveger seg langs den eksterne kretsen.
Reaksjonen som finner sted på sinkelektroden kan representeres som følger:
Zn=Zn2+ + 2e-
Recoverymetallkationer utføres på en kobberelektrode. Negative partikler som kommer inn her fra sinkelektroden kombineres med kobberkationer og avsettes i form av et metall. Denne prosessen er som følger:
Cu2+ + 2e-=Cu
Hvis vi legger til de to reaksjonene som er diskutert ovenfor, får vi en totalligning som beskriver operasjonen til en galvanisk sink-kobbercelle.
Sinkelektrode fungerer som anode, kobber fungerer som katode. Moderne galvaniske celler og batterier krever bruk av én enkelt elektrolyttløsning, noe som utvider omfanget av deres bruk, gjør driften mer komfortabel og praktisk.
varianter av galvaniske celler
De vanligste er karbon-sink-elementer. De bruker en passiv karbonstrømsamler i kontakt med anoden, som er manganoksid (4). Elektrolytten er ammoniumklorid, påført som en pasta.
Den sprer seg ikke, så selve den galvaniske cellen kalles tørr. Dens funksjon er evnen til å "gjenopprette" under drift, noe som har en positiv effekt på varigheten av operasjonsperioden. Slike galvaniske celler har en lav kostnad, men lav effekt. Når temperaturen synker, reduserer de effektiviteten, og når den stiger, tørker elektrolytten gradvis ut.
Alkaliske grunnstoffer innebærer bruk av en alkalisk løsning, så de har ganske myeapplikasjoner.
I litiumceller fungerer et aktivt metall som en anode, noe som har en positiv effekt på levetiden. Litium har et negativt elektrodepotensial, derfor, med små dimensjoner, har slike elementer en maksimal nominell spenning. Blant ulempene med slike systemer er den høye prisen. Å åpne litiumstrømkilder er eksplosivt.
Konklusjon
Prinsippet for drift av enhver galvanisk celle er basert på redoksprosesser som forekommer ved katoden og anoden. Avhengig av metallet som brukes, den valgte elektrolyttløsningen, elementets levetid endres, samt verdien av nominell spenning. For tiden er det etterspurt litium, kadmium galvaniske celler, som har en ganske lang levetid.
