Untuk membuat gambar rajah sel galvanik, adalah perlu untuk memahami prinsip tindakannya, ciri strukturnya.
Pengguna jarang memberi perhatian kepada bateri dan bateri, manakala sumber kuasa ini adalah yang paling mendapat permintaan.
Sumber semasa kimia
Apakah itu sel galvanik? Litarnya adalah berdasarkan elektrolit. Peranti ini termasuk bekas kecil di mana elektrolit terletak, diserap oleh bahan pemisah. Di samping itu, skema dua sel galvanik menganggap kehadiran katod dan anod. Apakah nama sel galvanik sedemikian? Skema yang menghubungkan dua logam bersama-sama mencadangkan tindak balas redoks.
Sel galvanik paling ringkas
Ia membayangkan kehadiran dua plat atau rod yang diperbuat daripada logam berbeza, yang direndam dalam larutan elektrolit yang kuat. Semasa operasi sel galvanik ini, proses pengoksidaan dijalankan pada anod, dikaitkan dengan pemulangan elektron.
Di katod - pemulihan, disertai denganpenerimaan zarah negatif. Terdapat pemindahan elektron melalui litar luar kepada pengoksida daripada agen penurunan.
Contoh sel galvanik
Untuk membuat litar elektronik sel galvanik, adalah perlu untuk mengetahui nilai potensi elektrod piawainya. Mari kita analisa varian sel galvanik kuprum-zink yang beroperasi berdasarkan tenaga yang dibebaskan semasa interaksi kuprum sulfat dengan zink.
Sel galvanik ini, skema yang akan diberikan di bawah, dipanggil sel Jacobi-Daniel. Ia termasuk plat kuprum, yang direndam dalam larutan kuprum sulfat (elektrod kuprum), dan ia juga terdiri daripada plat zink, yang berada dalam larutan sulfatnya (elektrod zink). Penyelesaian bersentuhan antara satu sama lain, tetapi untuk mengelakkan percampuran, elemen menggunakan partition yang diperbuat daripada bahan berliang.
Prinsip operasi
Bagaimanakah sel galvanik berfungsi, litarnya ialah Zn ½ ZnSO4 ½ ½ CuSO4 ½ Cu? Semasa operasinya, apabila litar elektrik ditutup, proses pengoksidaan zink logam berlaku.
Pada permukaan sentuhannya dengan larutan garam, perubahan atom menjadi kation Zn2+ diperhatikan. Proses ini disertai dengan pembebasan elektron "bebas", yang bergerak sepanjang litar luar.
Tindak balas yang berlaku pada elektrod zink boleh diwakili seperti berikut:
Zn=Zn2+ + 2e-
Pemulihankation logam dijalankan pada elektrod kuprum. Zarah negatif yang masuk ke sini dari elektrod zink bergabung dengan kation kuprum, mendepositkannya dalam bentuk logam. Proses ini adalah seperti berikut:
Cu2+ + 2e-=Cu
Jika kita menambah dua tindak balas yang dibincangkan di atas, kita mendapat persamaan jumlah yang menerangkan operasi sel galvanik zink-kuprum.
Elektrod zink bertindak sebagai anod, kuprum berfungsi sebagai katod. Sel dan bateri galvanik moden memerlukan penggunaan larutan elektrolit tunggal, yang meluaskan skop penggunaannya, menjadikan operasinya lebih selesa dan mudah.
Pelbagai sel galvanik
Yang paling biasa ialah unsur karbon-zink. Mereka menggunakan pengumpul arus karbon pasif yang bersentuhan dengan anod, iaitu mangan oksida (4). Elektrolit ialah ammonium klorida, digunakan sebagai pes.
Ia tidak merebak, jadi sel galvanik itu sendiri dipanggil kering. Cirinya ialah keupayaan untuk "pulih" semasa operasi, yang mempunyai kesan positif pada tempoh tempoh operasi mereka. Sel galvanik sedemikian mempunyai kos yang rendah, tetapi kuasa yang rendah. Apabila suhu turun, ia mengurangkan kecekapannya, dan apabila ia meningkat, elektrolit secara beransur-ansur menjadi kering.
Unsur beralkali melibatkan penggunaan larutan alkali, jadi ia mempunyai cukup banyakaplikasi.
Dalam sel litium, logam aktif bertindak sebagai anod, yang mempunyai kesan positif pada hayat perkhidmatan. Litium mempunyai potensi elektrod negatif, oleh itu, dengan dimensi kecil, unsur tersebut mempunyai voltan undian maksimum. Antara kelemahan sistem sedemikian ialah harga yang tinggi. Membuka sumber kuasa litium adalah meletup.
Kesimpulan
Prinsip operasi mana-mana sel galvanik adalah berdasarkan proses redoks yang berlaku di katod dan anod. Bergantung pada logam yang digunakan, larutan elektrolit yang dipilih, hayat perkhidmatan elemen berubah, serta nilai voltan undian. Pada masa ini, litium, sel galvanik kadmium sedang dalam permintaan, yang mempunyai hayat perkhidmatan yang agak panjang.
