Ili kuteka mchoro wa seli ya galvanic, ni muhimu kuelewa kanuni ya utendaji wake, vipengele vya kimuundo.
Wateja huwa hawazingatii betri na betri, ilhali vyanzo hivi vya nishati ndivyo vinavyohitajika zaidi.
Vyanzo vya kemikali vya sasa
Seli ya galvanic ni nini? Mzunguko wake unategemea electrolyte. Kifaa kinajumuisha chombo kidogo ambapo electrolyte iko, iliyotangazwa na nyenzo za kujitenga. Kwa kuongeza, mpango wa seli mbili za galvanic huchukua uwepo wa cathode na anode. Je! jina la seli ya galvanic ni nini? Mpango wa kuunganisha metali mbili pamoja unapendekeza mwitikio wa redoksi.
Seli rahisi zaidi ya galvanic
Inamaanisha kuwepo kwa bamba au vijiti viwili vilivyotengenezwa kwa metali tofauti, ambazo huwekwa kwenye myeyusho mkali wa elektroliti. Wakati wa uendeshaji wa seli hii ya galvanic, mchakato wa oxidation unafanywa kwenye anode, inayohusishwa na kurudi kwa elektroni.
Kwenye cathode - ahueni, ikiambatana nakukubalika kwa chembe hasi. Kuna uhamisho wa elektroni kupitia saketi ya nje hadi kwa kioksidishaji kutoka kwa wakala wa kupunguza.
Mfano wa seli ya galvanic
Ili kutengeneza saketi za kielektroniki za seli za galvani, ni muhimu kujua thamani ya uwezo wao wa kawaida wa elektrodi. Hebu tuchambue lahaja ya seli ya mabati ya shaba-zinki ambayo hufanya kazi kwa msingi wa nishati iliyotolewa wakati wa mwingiliano wa salfati ya shaba na zinki.
Seli hii ya galvanic, ambayo mpangilio wake utatolewa hapa chini, inaitwa seli ya Jacobi-Daniel. Inajumuisha sahani ya shaba, ambayo inaingizwa katika suluhisho la sulphate ya shaba (electrode ya shaba), na pia inajumuisha sahani ya zinki, iliyo katika suluhisho la sulfate yake (electrode ya zinki). Suluhisho zinagusana, lakini ili kuzuia kuchanganyika kwao, kipengee hutumia kizigeu kilichotengenezwa kwa nyenzo zenye vinyweleo.
Kanuni ya uendeshaji
Je, seli ya galvani inafanya kazi vipi, ambayo mzunguko wake ni Zn ½ ZnSO4 ½ ½ CuSO4 ½ Cu? Wakati wa uendeshaji wake, wakati mzunguko wa umeme umefungwa, mchakato wa oxidation ya zinki za metali hutokea.
Kwenye sehemu yake ya kugusa yenye myeyusho wa chumvi, mabadiliko ya atomi kuwa mikozi ya Zn2+ huzingatiwa. Mchakato huo unaambatana na utolewaji wa elektroni "bila malipo", ambazo husogea kwenye saketi ya nje.
Mtikio unaofanyika kwenye elektrodi ya zinki inaweza kuwakilishwa kama ifuatavyo:
Zn=Zn2+ + 2e-
Ahuenications za chuma hufanyika kwenye electrode ya shaba. Chembe hasi zinazoingia hapa kutoka kwa electrode ya zinki huchanganyika na cations za shaba, kuziweka kwa namna ya chuma. Utaratibu huu ni kama ifuatavyo:
Cu2+ + 2e-=Cu
Tukiongeza miitikio miwili iliyojadiliwa hapo juu, tunapata mlingano wa jumla unaoelezea utendakazi wa seli ya mabati ya zinki-shaba.
Elektrodi ya zinki hufanya kazi kama anode, shaba hutumika kama cathode. Seli za kisasa za galvaniki na betri zinahitaji matumizi ya suluhisho moja la elektroliti, ambayo huongeza wigo wa utumiaji wao, na kufanya utendakazi wao uwe mzuri zaidi na unaofaa zaidi.
Aina za seli za galvanic
Zinazojulikana zaidi ni vipengele vya kaboni-zinki. Wanatumia mkusanyaji wa sasa wa kaboni katika kuwasiliana na anode, ambayo ni oksidi ya manganese (4). Elektroliti ni kloridi ya ammoniamu, inayowekwa kama kibandiko.
Haienezi, hivyo seli ya galvanic yenyewe inaitwa kavu. Kipengele chake ni uwezo wa "kupona" wakati wa operesheni, ambayo ina athari nzuri kwa muda wa kipindi chao cha uendeshaji. Seli hizo za galvanic zina gharama ya chini, lakini nguvu ndogo. Halijoto inaposhuka, hupunguza ufanisi wao, na inapopanda, elektroliti hukauka polepole.
Vipengee vya alkali vinahusisha matumizi ya myeyusho wa alkali, kwa hivyo vina mengi sanamaombi.
Katika seli za lithiamu, chuma amilifu hufanya kama anodi, ambayo ina athari chanya kwa maisha ya huduma. Lithiamu ina uwezo mbaya wa electrode, kwa hiyo, kwa vipimo vidogo, vipengele vile vina kiwango cha juu cha voltage. Miongoni mwa hasara za mifumo hiyo ni bei ya juu. Kufungua vyanzo vya nishati ya lithiamu ni mlipuko.
Hitimisho
Kanuni ya utendakazi wa seli yoyote ya galvanic inategemea michakato ya redoksi inayotokea kwenye cathode na anode. Kulingana na chuma kilichotumiwa, ufumbuzi wa electrolyte uliochaguliwa, maisha ya huduma ya kipengele hubadilika, pamoja na thamani ya voltage iliyopimwa. Kwa sasa, seli za lithiamu, cadmium galvanic zinahitajika, ambazo zina maisha marefu ya huduma.
