Elektrokemijski stanice: princip akcije i raznolikosti

Danas su galvanski elementi su među najčešćim kemijskih raspoloživih izvora. Unatoč svojim nedostacima, oni su naširoko koristi u elektro i stalno usavršavati.

Princip rada

Najjednostavniji primjer rada elektrokemijske ćelije je kako slijedi. U staklenku sa vodenom otopinom sumporne kiseline se uroni dvije ploče: jedan - bakar, cink i drugi -. Oni su pozitivni i negativni polovi stanice. Ako se ovi stupovi za spajanje vodiča dobiti jednostavan strujni krug. Unutar stanica struja će teći od cinka ploče imaju negativan naboj na bakar, pozitivno nabijene. U lanca gibanja nabijenih čestica vanjskog će se u suprotnom smjeru.

Pod djelovanjem struje vodikovih iona i ostatkom kisele sumporne kiseline će se kretati u različitim smjerovima. Vodik će svoje troškove bakra i kiselinski ostatak - cink. Pa napon će se održavati na terminalima elementa. U isto vrijeme na površini bakrene ploče će podmiriti vodikove mjehurića, koji će oslabiti učinak elektrokemijske ćelije. Vodik stvara zajedno s metalnim pločama dodatni stres, što se naziva elektromotorna sila polarizacije. punjenje smjer suprotan smjeru elektromotorna sila EMF zadužen elektrokemijske ćelije. Bubbles sami stvaraju dodatni element otpora.

Smatramo elemente - to je klasičan primjer. U stvarnosti, ove stanice jednostavno ne koriste zbog visoke polarizacije. Da ne pojavljuju u proizvodnji elemenata u svom sastavu daje posebnu tvar apsorbiraju atoma vodika, koji se zove depolarizer. Tipično, to lijekovi koji sadrže kisik ili klor.

Prednosti i nedostaci modernih elektrokemijskih ćelija

Moderni elektrokemijske ćelije izrađene od različitih materijala. Najčešći i upoznati tipa - cink-ugljik elementi koji se koriste u baterijsku svjetiljku baterije. Te prednosti uključuju relativno nisku cijenu, u minusima - mali rok trajanja i male snage.

Više prikladan način - to je alkalna stanica. Oni su također nazivaju cink-mangan. Ovdje, elektrolit nije suha tvar kao što je ugljen, te alkalna otopina. Pražnjenje takve elemente bitno ne emitiraju plinove, pri čemu oni mogu biti hermetičan. Rok trajanja tih elemenata veći od cink-ugljik.

Živa elemente slične strukture se alkalna. Tu se koristi živin oksid. Takvi izvori energije se koriste, na primjer, za medicinsku opremu. Njihove prednosti - otporne na visoke temperature (do 50, a na nekim modelima do 70 ° C?), Stabilan napon, visoka mehanička čvrstoća. Nedostatak - otrovne svojstva žive, zbog čega su ispušnih života elementi moraju biti obrađene vrlo pažljivo i poslati na recikliranje.

U nekim od elemenata koji se koriste za proizvodnju srebrne katoda oksida, ali zbog visoke cijene metala pomoću njih ekonomski nepovoljno. Više zajedničke elemente s litij anoda. Oni također imaju visoku vrijednost, ali imaju najveću moć svih navedenih tipova elektrokemijskih ćelija.

Druga vrsta baterijskih ćelija - koncentracija stanica. Oni čestica proces pokret može nastaviti s prijenosom i bez prijenosa iona. Prvi tip - element u kojoj dva identična elektroda uronjena u otopinama elektrolita različite koncentracije odvojen polupropusnom membranom. U takvim elementima EMF je zbog činjenice da su ioni prenese u otopinu s nižim koncentracijama. Elementi druge vrste elektroda od različitih metala i koncentraciji poravnato putem kemijskih procesa koji se javljaju, na svakom od elektroda. Elektromotornih sila od tih elemenata je veći nego da od elemenata prve vrste.