For at tegne et diagram over en galvanisk celle er det nødvendigt at forstå princippet om dens virkning, strukturelle træk.
Forbrugerne er sjældent opmærksomme på batterier og batterier, mens disse strømkilder er de mest efterspurgte.
Kemiske aktuelle kilder
Hvad er en galvanisk celle? Dens kredsløb er baseret på en elektrolyt. Enheden inkluderer en lille beholder, hvor elektrolytten er placeret, adsorberet af separatormaterialet. Derudover antager skemaet med to galvaniske celler tilstedeværelsen af en katode og en anode. Hvad hedder sådan en galvanisk celle? Skemaet, der forbinder to metaller sammen, antyder en redoxreaktion.
Den enkleste galvaniske celle
Det indebærer tilstedeværelsen af to plader eller stænger lavet af forskellige metaller, som er nedsænket i en stærk elektrolytopløsning. Under driften af denne galvaniske celle udføres en oxidationsproces på anoden, forbundet med tilbagevenden af elektroner.
Ved katoden - opsving, ledsaget afaccept af negative partikler. Der sker en overførsel af elektroner gennem det eksterne kredsløb til oxidationsmidlet fra reduktionsmidlet.
Et eksempel på en galvanisk celle
For at lave elektroniske kredsløb af galvaniske celler er det nødvendigt at kende værdien af deres standardelektrodepotentiale. Lad os analysere en variant af en kobber-zink galvanisk celle, der fungerer på basis af den energi, der frigives under interaktionen mellem kobbersulfat og zink.
Denne galvaniske celle, hvis skema vil blive givet nedenfor, kaldes Jacobi-Daniel-cellen. Den indeholder en kobberplade, som er nedsænket i en opløsning af kobbersulfat (kobberelektrode), og den består også af en zinkplade, som er i en opløsning af sit sulfat (zinkelektrode). Opløsningerne er i kontakt med hinanden, men for at forhindre deres blanding bruger elementet en skillevæg lavet af porøst materiale.
Driftsprincip
Hvordan fungerer en galvanisk celle, hvis kredsløb er Zn ½ ZnSO4 ½½ CuSO4 ½ Cu? Under dets drift, når det elektriske kredsløb er lukket, opstår processen med oxidation af metallisk zink.
På dens kontaktflade med en s altopløsning observeres transformationen af atomer til Zn2+-kationer. Processen ledsages af frigivelsen af "frie" elektroner, som bevæger sig langs det eksterne kredsløb.
Reaktionen, der finder sted på zinkelektroden, kan repræsenteres som følger:
Zn=Zn2+ + 2e-
Recoverymetalkationer udføres på en kobberelektrode. Negative partikler, der kommer ind her fra zinkelektroden, kombineres med kobberkationer og aflejrer dem i form af et metal. Denne proces er som følger:
Cu2+ + 2e-=Cu
Hvis vi tilføjer de to reaktioner diskuteret ovenfor, får vi en samlet ligning, der beskriver driften af en zink-kobber galvanisk celle.
Zinkelektrode fungerer som anode, kobber fungerer som katode. Moderne galvaniske celler og batterier kræver brug af en enkelt elektrolytopløsning, hvilket udvider anvendelsesområdet for deres anvendelse, gør deres drift mere komfortabel og bekvem.
varianter af galvaniske celler
De mest almindelige er kulstof-zink-elementer. De bruger en passiv kulstofstrømsamler i kontakt med anoden, som er manganoxid (4). Elektrolytten er ammoniumchlorid, påført som en pasta.
Den spreder sig ikke, så selve den galvaniske celle kaldes tør. Dens funktion er evnen til at "gendanne sig" under drift, hvilket har en positiv effekt på varigheden af deres operationelle periode. Sådanne galvaniske celler har en lav pris, men lav effekt. Når temperaturen falder, reducerer de deres effektivitet, og når den stiger, tørrer elektrolytten gradvist ud.
Alkaliske grundstoffer involverer brugen af en alkalisk opløsning, så de har en hel delapplikationer.
I lithiumceller fungerer et aktivt metal som en anode, hvilket har en positiv effekt på levetiden. Lithium har et negativt elektrodepotentiale, derfor har sådanne elementer med små dimensioner en maksimal nominel spænding. Blandt ulemperne ved sådanne systemer er den høje pris. Det er eksplosivt at åbne lithium-strømkilder.
Konklusion
Princippet for drift af enhver galvanisk celle er baseret på redoxprocesser, der forekommer ved katoden og anoden. Afhængigt af det anvendte metal, den valgte elektrolytopløsning, ændres elementets levetid, såvel som værdien af den nominelle spænding. I øjeblikket efterspørges lithium, cadmium galvaniske celler, som har en ret lang levetid.
