Voltaik Selin Əsas Strukturu və İşləmə Prinsipi

Sadə volta elementi bir sink plakanın və bir məsən plakanın süduryan sülfurik asit həllində batırılması ilə hazırlanır. Şəkildə göstərildiyi kimi, əgər məsən plaka və sink plaka elektrikli yük ilə xarici olaraq birləşdirilirsə, elektrik akımı məsən plakadan sink plakaya yük vasitəsi ilə axmağa başlayır. Bu, məsən plaka və sink plaka arasında bəzi elektrik potensial fərqinin var olduğunu göstərir. Akım məsəndən sinkə doğru axarkən, məsən plakanın müsbət yüklü, sink plakanın isə mənfi yüklü olması açıq-aydındır.

Volta Elementinin İşləmə Prinsipi

Volta elementinin işləmə prinsipi, iki fərqli metalin elektrolit həlli içərisində batırıldığında daha reaktiv olan metalın elektrolitdə pozitiv metali ionlar kimi çözünməyə meylli olduğu prinsipinə dayanır. Bu proses, daha reaktiv olan metal plakanın mənfi yüklü olması nəticəsində yaranır.

Daha az reaktiv olan metal, elektrolitdəki pozitiv ionları çəkir və bu da plakanın pozitiv yüklü olmasıya səbəb olur. Bu sadə volta elementi halında, sink sülfurik asit həllində pozitiv ion kimi çıxır və sonra həllin SO4 − − ionu ilə reaksiya edir və sink sülfat (ZnSO4) yaratır. Məsən daha az reaktiv oldugu üçün, sülfurik asit həllindən pozitiv hidrogen ionları məsən plakasına qapanmağa meyllidir. Həlldə artan sink ionlarının sayı, sink plakada qalan elektronların sayını artırır. Bu elektronlar, sink və məsən plakaları birləşdirən xarici iletəc vasitəsi ilə keçir.

Məsən plakasına çatdıqda, bu elektronlar plakada qalan hidrogen atomlarıyla birləşir və nötr hidrogen atomları yaratır. Bu atomlar cütlərlə birlikdə hidrogen qaz molekülləri yaratır və sonunda hidrogen balonları formasında məsən plakasından yüksəlir. Volta elementinin daxili kimyəvi təsiri aşağıdakı kimi olur,

Bununla belə, Zn və zəif sülfurik asit arasındakı kontakt potensialı 0.62 Volt deyərini alanda bu təsir dayanır. Volta elementinin işləməsi zamanı, sink plaka, ona bitişik olan həll filmi nəzəriyyəsindən daha aşağı potensiyada yerləşir, şəkilə görə.

Bununla eyni kimi, məsən plaka elektrolitlə əlaqə qurulduğunda, həlldəki pozitiv hidrogen ionları ona qapanmağa meyllidir, ancaq potensiyası həldən nisbətən 0.46 V-a qədər yüksələnə qədər. Buna görə, volta elementində yarandıqda elektrik potensial fərqi 0.62 − (− 0.46) = 1.08 Volt olur.

Sadə volta elementində əsasən iki çətinlik var, bu çətinliklər polarizasiya və lokal təsir kimi tanınır.

Volta Elementinin Polarizasiyası

Bu elementdə, akım aralıqla azalır və müəyyən bir zaman sonra tamamilə dayanır. Bu akımın azalması, hidrogenin məsən plakasına qapanmasına səbəb olur. Hələ ki, hidrogen balonları formasında elementdən çıxır, amma hələ də plakanın səthində zəif bir hidrogen tabakası yarandır. Bu tabaka, elektrik izolyasyonu kimi funksiyon görür və bu da elementin daxili mühümətiyə səbəb olur. Bu izolyator tabaka, daha çox hidrogen ionlarının məsən plakasından elektron ala bilməməsinə və ion formunda qalmasına səbəb olur. Məsən plakasında pozitiv hidrogen ionlarının tabakası, digər hidrogen ionlarına məsən plakasına yaxınlaşmasında repulsiv quvvet tətbiq edir. Bu səbəbdən, akım azalır. Bu effekt polarizasiya adlanır.

Volta Elementinin Lokal Təsiri

Görülür ki, hətta volta elementi heç bir akım vermirsə də, sink elektrolitdə davamlı şəkildə çözünür. Bu, ticari sinkdəki demir və qurğular kimi impuritetlərin kiçik lokal elementlər yaratması və bu elementlərin sinkin əsas hissəsi tərəfindən qısa mövdud olması səbəbindən baş verir. Bu parazit elementlərin təsiri kontrol edilə bilmir və bu da sinkin bəzi miktarda itirilməsinə səbəb olur. Bu effekt lokal təsir kimi tanınır.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.