Конструкция на Даниеловата клетка и принцип на действие на Даниеловата батерийна клетка

Daniell Cell е модифицирана версия на Voltaic Cell. Недостатъкът на поляризацията на Voltaic Cell е преодолен в Daniell Cell и той може да се разглежда като подобрен вариант на Voltaic Cell. Конструктивно Daniell Cell е доста прост.

Конструкция на Daniell Cell

Състои се от меден контейнер, пълен с концентрирано разтвор на сулфат на мед. Във вътрешността на контейнера има един порест цилиндричен горен, пълен с разредена серна киселина, потопен в концентрирания разтвор на сулфат на мед. Една амалгамна цинкова пръчка е потопена в разредената серна киселина в порестия горен. Според свойствата на разредения електролит, серната киселина в неговата разредена форма съществува с положителни водородни иони и отрицателни сулфатни иони. Сулфатните иони, които влизат в контакт с цинковата пръчка, освобождават електрони към пръчката и произвеждат сулфат на цинк чрез реакция на оксидация. В резултат, цинковата пръчка става отрицателно заредена и се държи като катод.

Положителните водородни иони могат да преминат през порестата стена на горена и да влязат в разтвора на сулфат на мед, където се обединяват с сулфатните иони на електролита сулфат на мед и формират серна киселина. Положителните медни иони на електролита сулфат на мед влизат в контакт с вътрешната стена на медния контейнер, където взимат електрони чрез редукция и стават медни атоми, които се депозират на стената.

Работа на Daniell Cell

Нека обясним принципа на работа на клетката постепенно за по-добро разбиране.

В разреденото решение на серна киселина има H+ и SO4– – иони.

H+ ионите излизат в разтвора на сулфат на мед през стената на порестия горен. Сулфатните иони на разредената серна киселина реагират с цинковата пръчка, където Zn++ ионите се свързват с SO4— ионите и формират сулфат на цинк (ZnSO4). По време на тази реакция на оксидация, всеки цинков атом оставя два електрона в цинковата пръчка. Следователно, цинковата пръчка става отрицателно заредена, което означава, че се държи като катод на батерията.

Водородните иони (H+) в разтвора на сулфат на мед формират серна киселина (H2SO4) и медните иони (Cu++) достигат до стената на външния меден контейнер.

Медните иони се депозират на стената на медния контейнер като меден метал, взимайки електрони от контейнера. В резултат, медният контейнер става положително зареден, което означава, че този контейнер е анодът на Daniell Cell. Ако свържем външен потребител между централната цинкова пръчка и периферната стената на медния контейнер, електроните започват да течат от цинковата пръчка към медния контейнер.

В Daniell Cell, можем да избегнем недостатъка на поляризацията, който е основният недостатък на Voltaic Cell. Тъй като водородният газ не се депозира на анода, тъй като формира серна киселина преди да стигне до анода (стената на медния контейнер), няма да се образува слой от водород на анода, който да пречи на реакцията на редукция.

Изявление: Уважавайте оригинала, добри статии са за споделяне, ако има нарушение на права, моля се обратете за изтриване.