מבנה תא יבש המבצע

אחת תא יבש זוהי סוללה אשר בינוני אלקטרוליטי מורכב להדביק ולא פתרון. זה להדביק, עם זאת, יש רמה מסוימת של לחות, ועל הסיבות הללו הוא לא יבש לחלוטין.

כמות קטנה של מים מספיק כדי יונים לנוע, ולכן, את זרימת האלקטרונים בתוך הערימה.

היתרון העצום שלה על ערימות רטובות הראשון הוא כי מאז זה הדבק אלקטרוליטי, התוכן שלה לא יכול להישפך; דבר שקרה באמת עם סוללות רטובות, שהיו מסוכנות ועדינות יותר ממקבילותיהן היבשות. לאור חוסר האפשרות של נשפך, התא יבש מוצא במספרים ניידים והתקנים ניידים.

בתמונה שלמעלה יש לך סוללות אבץ-פחמן יבשות. ליתר דיוק, זוהי גרסה מודרנית של ערימת ז'ורז 'לקלאנצ'ה. בסך הכל, היא הנפוצה ביותר ואולי הפשוטה ביותר.

מכשירים אלה מייצגים נוחות אנרגיה עקב שיש בכיס כימי האנרגיה שלך, כי ניתן להפוך לחשמל; ובדרך זו לא תלויים בזרם הנוכחי או בסוללות שמספקים תחנות הכוח הגדולות ורשת המגדלים והכבלים הנרחבים.

אינדקס

• 1 מבנה תא יבש
  • 1.1 אלקטרודות
  • 1.2 מסופים
  • 1.3 חול ושעווה
• מבצע
  • 2.1 חמצון של האלקטרודה באבץ
  • 2.2 הפחתת אמוניום כלוריד
  • 2.3 הורדה
• 3 הפניות

מבנה תא יבש

מהו המבנה של תא יבש? בתמונה ניתן לראות את העטיפה שלה, שהיא לא יותר מאשר סרט פולימרי, פלדה, ואת שני מסופים שבדיקות בידוד מבצבצים מלפנים.

עם זאת, זה רק המראה החיצוני שלה; בפנים שלה שזורים החלקים החשובים ביותר שלה, אשר להבטיח תפקוד תקין שלה.

לכל תא יבש יש מאפיינים משלו, אבל רק את הסוללה אבץ פחמן ייחשב, שממנו מבנה כללי עבור כל הסוללות האחרות ניתן schematized..

הסוללה של שתי סוללות או יותר מובנת כסוללה, והאחרונה היא תאים וולטאים, כפי שיוסבר בסעיף הבא.

אלקטרודות

המבנה הפנימי של סוללת אבץ-פחמן מוצג בתמונה העליונה. לא משנה מה תא וולטאי, תמיד צריך להיות (בדרך כלל) שתי אלקטרודות: אחד שממנו אלקטרונים משוחררים, ועוד מקבל אותם.

האלקטרודות הן חומרים מוליכים של חשמל, ועל מנת להיות הנוכחי, שניהם חייבים להיות electronegativities שונים.

לדוגמה, אבץ, פח לבן המקיף את הסוללה, הוא המקום שבו האלקטרונים עוזבים את המעגל החשמלי (מכשיר) שבו הוא מתחבר.

מצד שני, במדיום כולו הוא אלקטרודה פחמן גרפיט; גם שקוע בתוך הדבק המורכב NH₄Cl, ZnCl₂ ו MnO₂.

אלקטרודה זו היא זו שמקבלת את האלקטרונים, ומציינת כי יש לה את הסמל '+', מה שאומר שזה מסוף חיובי של הסוללה.

מסופים

כפי שנראה לעיל מוט גרפיט בתמונה, יש מסוף חשמלי חיובי; ומתחת, מן האבץ הפנימי שממנו שממנו האלקטרונים זורמים, הטרמינל השלילי.

לכן הסוללות נושאות סימני '+' או '-' כדי לציין את הדרך הנכונה לחיבורן להתקן וכך לאפשר לו להפעיל.

חול שעווה

למרות שזה לא מוצג, הדבק מוגן על ידי חול ריפוד חותם שעווה שמונע ממנו לשפוך או בא במגע עם הפלדה במקרה של השפעות מכניות קלות או תסיסה..

מבצע

איך עובד תא יבש? ראשית, זהו תא וולטאי, כלומר, הוא מייצר חשמל מתגובות כימיות. לכן, התגובות לתגמל מתרחשות בתוך ערימות, שם מינים להרוויח או לאבד אלקטרונים.

האלקטרודות משמשות כמשטח שמאפשר ומאפשר את התפתחותן של תגובות אלו. בהתאם לעומס שלהם, חמצון או הפחתה של המין עשוי להתרחש.

כדי להבין את זה טוב יותר, נסביר רק את ההיבטים הכימיים כי ערימת אבץ-פחמן encloses.

חמצון של האלקטרודה אבץ

ברגע המכשיר האלקטרוני מופעל, הסוללה תשחרר אלקטרונים על ידי חמצון האלקטרודה אבץ. זה יכול להיות מיוצג על ידי משוואה כימית הבאה:

Zn => Zn²⁺ + 2e^--

אם יש הרבה זן²⁺ סביב המתכת, קיטוב חיוב חיובי יתרחש, כך שלא תהיה חמצון נוסף. לכן, Zn²⁺ חייב לפזר באמצעות הדבק אל הקתודה, שם האלקטרונים יחזרו.

האלקטרונים לאחר שהם הפעילו את החפץ, הם חוזרים האלקטרודה אחרים: אחד גרפיט, כדי למצוא כמה מינים כימיים "מחכה לזה".

הפחתת אמוניום כלורי

כאמור לעיל, בפסטה יש NH₄Cl ו MnO₂, חומרים שהופכים pH חומצי שלהם. ברגע שהאלקטרונים ייכנסו, יתרחשו התגובות הבאות:

2NH₄⁺ + 2e^- => 2NH₃ + ח₂

שני המוצרים, אמוניה ומימן מולקולרי, NH₃ ו - H₂, הם גזים, ולכן יכול "לנפח" את ערימת אם הם לא עוברים שינויים אחרים; כמו למשל, שני הבאים:

Zn²⁺ + 4NH₃ => [Zn (NH₃)₄]²⁺

ח₂ + 2MnO₂ => 2MNO (OH)

שים לב כי אמוניום הופחת (שנרכשו אלקטרונים) כדי להפוך NH₃. לאחר מכן, גזים אלה היו מנוטרלים על ידי מרכיבים אחרים של הדבק.

המתחם [Zn (NH₃)₄]²⁺ מקלה על דיפוזיה של יונים Zn²⁺ לכיוון הקתודה ובכך למנוע את הסוללה מ "עצירה".

המעגל החיצוני של המכשיר פועל כגשר עבור אלקטרונים; אחרת, לעולם לא יהיה קשר ישיר בין אבץ יכול האלקטרודה גרפיט. בתמונה של המבנה, המעגל אמר יבוא לייצג את הכבל השחור.

הורד

סוללות יבשות יש גרסאות רבות, גדלים ומתח עבודה. חלק מהם אינם ניתנים לטעינה (תאים וולטאיים ראשוניים), בעוד שאחרים (תאים וולטאיים משניים).

הסוללה אבץ-פחמן יש מתח עבודה של 1.5V. הצורות שלהם להשתנות בהתאם האלקטרודות שלהם ואת הרכב אלקטרוליטים שלהם.

יגיע לנקודה שבה כל אלקטרוליט הגיב, ולא משנה כמה אבץ הוא מחומצן לא יהיו מינים המקבלים את האלקטרונים לקדם את שחרורם.

בנוסף, זה יכול להיות המקרה שבו הגזים נוצרו אינם מנוטרלים עוד להישאר תחת לחץ בתוך ערימות.

סוללות אבץ-פחמן, ואחרות שאינן ניתנות לטעינה, חייבות להיות ממוחזרות; שכן, מרכיביו, במיוחד אם הם ניקל קדמיום, מזיקים לסביבה על ידי זיהום קרקע ומים.

הפניות

1. צמרמורת & אטקינס. (2008). כימיה אנאורגנית (מהדורה רביעית). מק גרב היל.
2. ויטן, דייוויס, פק & סטנלי. (2008). כימיה (8th ed.). למידה CNGAGE.
3. סוללת "תא יבש". מקור:
4. הופמן ש '(10 בדצמבר 2014). מהי סוללת תא יבשה? מקור: upsbatterycenter.com
5. ויד, ג'פרי. (24 באפריל 2017). כיצד סוללות יבש יבש עובד? Scinencing. מקור: sciencing.com
6. וודפורד, כריס. (2016) סוללות. מקור: הסבר.