Cellula Voltaica Constructio et Operatio Basalis Cellulae Voltaicae

Cella voltaica simpliciter efficitur per immersionem laminae zincae et laminae cupreae in solutionem sulfurici acidi dilutam. Ut figura demonstrat, si lamina cuprea et lamina zincaea externa cum onere electrico connectuntur, cursus electricus incipit fluere ab lamina cuprea ad lamina zincaeam per onus. Hoc significat quod est aliqua differentia potentialis electrica inter lamina cupream et lamina zincaeam. Quia cursus fluit ab cupreo ad zincaeam, manifestum est quod lamina cuprea fit positive carica et lamina zincaea negative carica.

Operatio Cella Voltaica

Principium operativum cellae voltaicae pendet ex principio, quod, quando duo metales dissimiles immerguntur in solutionem electrolytica, metalis reactivior tendit ad dissolutionem in electrolyto ut cationes metali positivi, relinquentes electrona in lamina metali. Hoc fenomenon facit lamina metali reactivioris negative carica.

Metalis minus reactivus attractabit cationes positivos praesentes in electrolyto, et haec cationes depositantur in lamina, faciendo lamina positiviter carica. In hoc casu cellae voltaicae simpliciter, zincum emittitur in solutionem sulfurici acidi ut cationes positivi et tunc reagunt cum anionibus SO4 − − solutionis et formant zincum sulfatum (ZnSO4). Quia cuprum est metalis minus reactivus, cationes hydrogeni positivi solutionis sulfurici acidi tendunt ad depositionem in lamina cuprea. Plus cationes zincii emergentes in solutione significat plus numerus electronorum remanentium in lamina zincaea. Haec electrona tunc transeunt per conductor externus connectus inter lamina zincaeam et cupream.

Perveniens ad lamina cuprea, haec electrona tunc combinantur cum atomis hydrogeni depositis in lamina et formant atomos hydrogeni neutralis. Haec atomis tunc combinantur in paribus ad formandam moleculas gas hydrogeni et gas denique ascendit secundum lamina cuprea in forma bullarum hydrogeni. Actio chimica in cella voltaica est sequens,

Tamen, haec actio cessat quando potentia contactus inter Zn et acidum sulfuricum dilutum attingit valorem 0.62 Volt. Durante operatione cellae voltaicae, lamina zincaea est ad minori potentia respectu solutionis film adjacentis sicut in figura infra demonstratur.

Similiter, quando lamina cuprea ponitur in contactu cum electrolyto, tunc cationes hydrogeni positivi in solutione tendunt ad depositionem in ea usquequaque eius potentia ascendit fere ad 0.46 V supra solutionem. Itaque, differentia potentialis electrica in cella voltaica est 0.62 − (− 0.46) = 1.08 Volts.

In cella voltaica simpliciter sunt duae difficultates principales, nominatae polarizatio et actio localis.

Polarizatio Cella Voltaica

Observatur quod in hac cella, cursus gradatim diminuitur et post certum tempus operationis, cursus potest totaliter cessare. Haec diminutio cursus est propter depositionem hydrogeni in lamina cuprea. Licet hydrogenium egrediatur ex cella in forma bullarum, tamen stratum tenue hydrogeni formatur in superficie laminae. Hoc stratum agit ut insulatio electrica, ita internam resistentiam cellae augmentans. Propter hoc stratum insulantem, cationes hydrogeni non possunt accipere electrona a lamina cuprea et depositari in forma ionis. Hoc stratum cationum hydrogeni positivorum in lamina cuprea exercet vim repulsivam super alios cationes hydrogeni qui appropinquant lamina cuprea. Itaque cursus diminuitur. Hoc fenomenon nominatur polarizatio.

Actio Localis Cella Voltaica

Invenitur quod etiam quando cella voltaica non supplet aliquem cursus, zincum continuo dissolvitur in electrolyto. Hoc est propter factum quod vestigia impuritatum sicut ferrum et plumbum in zincum commerciali formant cellulas locales minimas quae sunt short-circuitate per corpus principale zincii. Actio harum cellularum parasitarum non potest controlari, ita quod est aliquis consumptus zincii. Hoc fenomenon nominatur actio localis.

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