Sel elektrokimia: prinsip tindakan dan pelbagai

Hari ini, sel-sel galvani adalah antara bahan kimia yang paling biasa sumber semasa. Walaupun kelemahan mereka, ia digunakan secara meluas dalam elektrik dan sentiasa bertambah baik.

prinsip operasi

Contoh yang paling mudah dengan pengendalian sel elektrokimia adalah seperti berikut. Dalam segelas balang dengan akueus asid sulfurik penyelesaian direndam dua plat: satu - tembaga, kedua - zink. Mereka adalah tiang positif dan negatif sel. Jika tiang ini untuk menyambung konduktor untuk mendapatkan yang mudah litar elektrik. Di dalam semasa sel tersebut akan mengalir dari plat zink yang mempunyai cas negatif untuk tembaga, bercas positif. Dalam gerakan rantaian luar zarah bercas akan berlaku dalam arah yang bertentangan.

Di bawah tindakan arus ion hidrogen dan sisa-sisa berasid asid sulfurik akan bergerak dalam arah yang berbeza. Hidrogen akan melepaskan plat caj tembaga mereka dan sisa-sisa asid - zink. Jadi pada terminal voltan elemen dikekalkan. Pada masa yang sama pada permukaan plat tembaga akan menyelesaikan buih hidrogen, yang akan melemahkan kesan sel elektrokimia. Hidrogen mencipta bersama-sama dengan plat logam tekanan tambahan, yang dipanggil daya polarisasi elektrik. mengecas arah yang bertentangan dengan arah caj kuasa EMF gerak elektrik sel elektrokimia. Buih diri mereka mewujudkan unsur rintangan tambahan.

Kami mengambil kira elemen - ini adalah contoh klasik. Pada hakikatnya, sel-sel ini telah semata-mata tidak digunakan kerana polarisasi tinggi. Bahawa ia tidak berlaku dalam pembuatan elemen dalam komposisinya ditadbir bahan khas menyerap atom hidrogen, yang dipanggil depolarizer itu. Biasanya, ubat-ubatan ini yang mengandungi oksigen atau klorin.

Kelebihan dan kekurangan sel elektrokimia moden

sel elektrokimia moden diperbuat daripada bahan yang berbeza. Yang paling biasa dan biasa jenis - unsur-unsur zink-karbon yang digunakan dalam bateri penlight. Kelebihan ini termasuk kos yang agak rendah, untuk kemudaratan - jangka hayat yang kecil dan kuasa yang rendah.

Satu pilihan yang lebih mudah - ia adalah sel alkali. Mereka juga dikenali sebagai zink-mangan. Di sini, elektrolit bukan bahan kering seperti arang batu, dan larutan alkali. Melaksanakan unsur-unsur seperti ketara tidak mengeluarkan gas, di mana mereka boleh dibuat kedap udara. Jangka hayat elemen-elemen ini adalah lebih tinggi daripada zink-karbon.

unsur-unsur merkuri sama dalam struktur kepada beralkali. Terdapat digunakan merkuri oksida. sumber kuasa tersebut digunakan, contohnya, untuk peralatan perubatan. Mereka kelebihan - rintangan kepada suhu tinggi (sehingga 50, dan dalam beberapa model sehingga 70? C), voltan kestabilan, tinggi mekanikal kekuatan. Kelemahan - sifat toksik merkuri, kerana yang unsur-unsur ekzos hidup mesti dikendalikan dengan berhati-hati dan dihantar untuk dikitar semula.

Banyak elemen yang digunakan untuk pembuatan katod perak oksida, tetapi kerana kos yang tinggi logam menggunakan mereka dari segi ekonomi merugikan. unsur-unsur yang lebih biasa dengan anodes litium. Mereka juga mempunyai nilai yang tinggi, tetapi mempunyai kuasa yang terbesar dari semua jenis di atas sel-sel elektrokimia.

Satu lagi jenis sel bateri - sel tahanan. Mereka proses pergerakan zarah boleh meneruskan dengan pemindahan dan tiada pemindahan ion. Jenis pertama - adalah elemen di mana dua elektrod sama tenggelam dalam larutan elektrolit yang berbeza kepekatan dipisahkan oleh membran separa telap. Dalam unsur-unsur seperti EMF adalah disebabkan oleh hakikat bahawa ion dipindahkan ke dalam larutan dengan kepekatan yang lebih rendah. Unsur-unsur jenis kedua elektrod yang diperbuat daripada logam yang berlainan, dan kepekatan sejajar melalui proses kimia yang berlaku di setiap elektrod. Kuasa elektrik elemen-elemen ini adalah lebih tinggi daripada unsur-unsur dari jenis yang pertama.