Elektrochemické články: princip akce a odrůdy

Dnes, galvanické články jsou jedny z nejčastějších chemických zdrojů proudu. Navzdory jejich nedostatky, které jsou široce používané v elektrických a neustále zlepšovány.

Princip fungování

Nejjednodušší příklad provozu elektrochemického článku je následující. Ve skleněné nádobě s vodným roztokem kyseliny sírové, se ponoří dvě destičky: jedna - měď, druhý - zinek. Jsou to pozitivní a negativní póly buňky. V případě, že tyto póly připojit vodič získat jednoduchý elektrický obvod. Uvnitř buňky proud bude proudit z desky zinku, které mají záporný náboj na měď, kladně nabitá. V pohybu vnějšího řetězce nabitých částic dojde v opačném směru.

Působením proudu vodíkových iontů a kyselé zbytek kyseliny sírové, se bude pohybovat v různých směrech. Vodík se vzdát své náklady měděnou desku a zbytek kyseliny - zinek. Takže napětí bude zachována na svorkách prvku. Současně se na povrch měděného plechu usadí vodíkové bubliny, která oslabí účinek elektrochemického článku. Vodík tvoří spolu s kovovými deskami přídavné namáhání, která se nazývá elektromotorická síla polarizace. směr nabíjení proti směru elektromotorické síly EMF starosti elektrochemického článku. Bubliny se vytvořit další odporový prvek.

Domníváme se, že prvky - jedná se o klasický příklad. Ve skutečnosti, tyto buňky prostě nepoužívají kvůli vysokému polarizace. To, že nedošlo k výrobě prvků v jeho složení se aplikuje speciální látka absorbující atomy vodíku, který se nazývá depolarizátor. Obvykle se jedná o látky s obsahem kyslíku nebo chloru.

Výhody a nevýhody moderních elektrochemických článků

Moderní elektrochemické buňky jsou vyrobeny z různých materiálů. Nejobvyklejší a běžný, - zinek-uhlíkové prvky použité v baterku baterií. Tyto výhody zahrnují relativně nízkou cenu, zápory - malá životnost a nízký výkon.

Mnohem pohodlnější možností - to je alkalický článek. Nazývají se také zinek-mangan. Zde, elektrolyt není suchý materiál, jako je uhlí, a alkalický roztok. Vypustit tyto prvky v podstatě neuvolňují plyn, čímž mohou být vzduchotěsný. Doba použitelnosti těchto prvků je vyšší než zinek-uhlík.

Rtuti prvky se strukturou podobnou alkalické. Je použit oxid rtuťnatý. Tyto zdroje energie jsou použity, například, pro lékařská zařízení. Jejich výhody - odolné vůči vysokým teplotám (až do 50, a v některých modelech na 70 ° C?), Stabilní napětí, vysokou mechanickou pevností. Nevýhoda - toxické vlastnosti rtuti, kvůli které musí být výfukové životností prvky zacházet velmi opatrně a předat k recyklaci.

V některých prvků používaných k výrobě stříbrných katod oxidů, ale vzhledem k vysokým nákladům na kovu, který je používá ekonomicky nevýhodné. Běžnější prvky s lithiových anod. Mají také vysokou hodnotu, ale mají největší sílu všech výše uvedených typů elektrochemických článků.

Další typ článků baterie - koncentrace buněk. Tyto částice pohyb proces může pokračovat v převodu a bez přenosu iontů. První typ - je prvek, ve které jsou dvě totožné elektrody, ponořené do elektrolytu roztoky různých koncentrací oddělené polopropustnou membránou. V těchto prvků EMF je vzhledem k tomu, že ionty jsou převedeny do roztoku s nižší koncentrací. Prvky druhého typu elektrodami z různých kovů, a koncentrace je vyrovnán pomocí chemických procesů, které se vyskytují v každé z elektrod. Elektromotorická síla těchto prvků je vyšší, než je tomu u prvky prvního typu.