Ηλεκτροχημικά στοιχεία: η αρχή της δράσης και της ποικιλίας

Σήμερα, τα γαλβανικά κύτταρα είναι από τα πιο κοινά χημικά πηγές ρεύματος. Παρά τις αδυναμίες τους, που χρησιμοποιούνται ευρέως στα είδη ηλεκτρικού και συνεχώς βελτιώνεται.

αρχή της λειτουργίας

Το απλούστερο παράδειγμα της λειτουργίας του ηλεκτροχημικού κυττάρου είναι ως ακολούθως. Σε ένα γυάλινο βάζο με ένα υδατικό διάλυμα θειικού οξέος βυθίσθηκε δύο τρυβλία: ένα - χαλκός, το δεύτερο - ψευδαργύρου. Αυτοί είναι οι θετικές και αρνητικές πόλους του κυττάρου. Εάν αυτές οι πόλοι για τη σύνδεση του αγωγού για να πάρετε ένα απλό ηλεκτρικό κύκλωμα. Μέσα στο τρέχον κύτταρο θα ρέει από την πλάκα ψευδαργύρου που έχει ένα αρνητικό φορτίο στο χαλκό, θετικά φορτισμένο. Στην κίνηση εξωτερική αλυσίδα των φορτισμένων σωματιδίων θα συμβεί στην αντίθετη κατεύθυνση.

Υπό την επίδραση ενός ρεύματος των ιόντων υδρογόνου και όξινο υπόλειμμα θειικού οξέος θα κινηθεί σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Το υδρογόνο θα εγκαταλείψουν πλάκα επιβαρύνσεις χαλκού τους και το υπόλειμμα οξέως - ψευδαργύρου. Έτσι τάση θα διατηρηθεί στους ακροδέκτες του στοιχείου. Ταυτόχρονα επί της επιφάνειας της πλάκας χαλκού θα εγκατασταθούν φυσαλίδες υδρογόνου, η οποία θα αποδυναμώσει την επίδραση του ηλεκτροχημικού στοιχείου. Υδρογόνο δημιουργεί μαζί με τις μεταλλικές πλάκες επιπλέον άγχος, το οποίο καλείται ηλεκτρεγερτική δύναμη πόλωσης. φόρτισης κατεύθυνση αντίθετη προς την κατεύθυνση της ηλεκτρεγερτικής δύναμης EMF φορτίου του ηλεκτροχημικού κελιού. Bubbles ίδιοι δημιουργούν πρόσθετες στοιχείο αντίστασης.

Θεωρούμε τα στοιχεία - αυτό είναι ένα κλασικό παράδειγμα. Στην πραγματικότητα, αυτά τα κύτταρα έχουν απλώς δεν χρησιμοποιούνται λόγω της μεγάλης πόλωσης. Ότι δεν συμβαίνουν στην κατασκευή στοιχείων στη σύνθεσή του χορηγείται ειδική ουσία που απορροφά άτομα υδρογόνου, το οποίο καλείται η αποπολωτής. Κατά κανόνα, είναι φάρμακα που περιέχουν οξυγόνο ή χλώριο.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της σύγχρονης ηλεκτροχημικές κυψέλες

Τα σύγχρονα ηλεκτροχημικά στοιχεία κατασκευασμένα από διαφορετικά υλικά. Η πιο κοινή και γνωστή τύπου - ένα ψευδαργύρου-άνθρακα στοιχεία που χρησιμοποιούνται για την penlight μπαταρίες. Αυτά τα πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν σχετικά χαμηλό κόστος, για να τα πλην - ένα μικρό χρόνο ζωής στο ράφι και χαμηλής ισχύος.

Μια πιο βολική επιλογή - είναι αλκαλικό κύτταρο. Επίσης καλούνται ψευδαργύρου-μαγγανίου. Εδώ, ο ηλεκτρολύτης δεν είναι ένα ξηρό υλικό όπως ο άνθρακας, και ένα αλκαλικό διάλυμα. Την απόρριψη τέτοιου είδους στοιχεία ουσιαστικά δεν εκπέμπουν αερίου, σύμφωνα με την οποία μπορούν να γίνουν αεροστεγή. Η διάρκεια ζωής των στοιχείων αυτών είναι υψηλότερη από την ψευδαργύρου-άνθρακα.

στοιχεία υδράργυρος παρόμοια σε δομή με αλκαλικό. Υπάρχει μεταχειρισμένων οξειδίου του υδραργύρου. Τέτοιες πηγές ισχύος που χρησιμοποιούνται, π.χ., για ιατρικό εξοπλισμό. Τα πλεονεκτήματα τους - ανθεκτικά σε υψηλές θερμοκρασίες (έως 50, και σε ορισμένα μοντέλα έως 70 C;), μία σταθερή τάση, υψηλή μηχανική αντοχή. Μειονέκτημα - οι τοξικές ιδιότητες του υδραργύρου, εξαιτίας της οποίας τα στοιχεία της εξάτμισης ζωής πρέπει να γίνεται πολύ προσεκτικά και να αποστέλλονται για ανακύκλωση.

Σε μερικά από τα στοιχεία που χρησιμοποιούνται για την παρασκευή αργύρου καθόδων οξειδίου, αλλά λόγω του υψηλού κόστους του μετάλλου χρήση τους οικονομικά ασύμφορη. Πιο κοινά στοιχεία με ανόδους λιθίου. Έχουν επίσης μια υψηλή τιμή, αλλά έχουν τη μεγαλύτερη δύναμη όλων των παραπάνω τύπων ηλεκτροχημικών στοιχείων.

Ένας άλλος τύπος των κυττάρων της μπαταρίας - ένα κύτταρο συγκεντρώσεως. Μπορούν διαδικασία σωματίδιο κίνηση μπορεί να προχωρήσει με τη μεταβίβαση και χωρίς μεταφορά των ιόντων. Ο πρώτος τύπος - είναι ένα στοιχείο στο οποίο δύο ταυτόσημα ηλεκτρόδιο βυθισμένο στο διαλύματα ηλεκτρολυτών διαφορετικής συγκέντρωσης διαχωρίζονται με μια ημιπερατή μεμβράνη. Σε τέτοια στοιχεία EMF οφείλεται στο γεγονός ότι τα ιόντα μεταφέρονται σε ένα διάλυμα με χαμηλότερη συγκέντρωση. Τα στοιχεία του δεύτερου τύπου των ηλεκτροδίων είναι κατασκευασμένα από διαφορετικά μέταλλα, και η συγκέντρωση είναι ευθυγραμμισμένο μέσω χημικών διεργασιών που συμβαίνουν σε κάθε ένα από τα ηλεκτρόδια. Η ηλεκτρεγερτική δύναμη αυτών των στοιχείων είναι υψηλότερο από εκείνο των στοιχείων του πρώτου τύπου.