ساختار سلول دانیل و عملکرد سلول باتری دانیل

سلب دانیل نسخه اصلاح شده‌ای از سلب ولتا است. مشکل قطبش در سلب ولتا در سلب دانیل رفع شده و می‌توان آن را به عنوان نسخه بهبود یافته سلب ولتا در نظر گرفت. ساختار سلب دانیل بسیار ساده است.

ساختار سلب دانیل

این سلب شامل ظرفی مسی است که با محلول غلیظ سولفات مس پر شده است. در داخل این ظرف، یک سطل دیواره‌پر سوراخ با محلول ترشح خورنده ضعیف پر شده و در محلول غلیظ سولفات مس فروبرده شده است. یک میله روی-آمیخته با روی در محلول ترشح خورنده ضعیف داخل سطل دیواره‌پر سوراخ فروبرده شده است. طبق خاصیت الکترولیت ضعیف، ترشح خورنده ضعیف به صورت یون‌های هیدروژن مثبت و یون‌های سولفات منفی وجود دارد. یون‌های سولفات با تماس با میله روی-آمیخته الکترون‌ها را به میله می‌دهند و از طریق واکنش اکسیداسیون سولفات روی تولید می‌کنند. در نتیجه، میله روی-آمیخته بار منفی می‌گیرد و به عنوان کاتد عمل می‌کند.

یون‌های هیدروژن مثبت می‌توانند از دیواره‌پر سوراخ سطل عبور کرده و به محلول سولفات مس برسند که در آنجا با یون‌های سولفات سولفات مس ترکیب شده و اسید ترشح خورنده تشکیل می‌دهند. یون‌های مس مثبت از سولفات مس با تماس با دیواره داخلی ظرف مسی، الکترون‌ها را از طریق واکنش کاهش گرفته و به اتم‌های مس تبدیل شده و روی دیواره جمع می‌شوند.

عملکرد سلب دانیل

بیایید عملکرد سلب را مرحله به مرحله برای درک بهتر توضیح دهیم.

در محلول ترشح خورنده ضعیف یون‌های H+ و SO4– – وجود دارند.

یون‌های H+ از طریق دیواره‌پر سوراخ سطل به محلول سولفات مس می‌روند. یون‌های سولفات ترشح خورنده ضعیف با میله روی-آمیخته واکنش می‌دهند که در آن یون‌های Zn++ با یون‌های SO4— ترکیب شده و سولفات روی (ZnSO4) تشکیل می‌دهند. در طی این واکنش اکسیداسیون، هر اتم روی دو الکترون را در میله روی-آمیخته می‌گذارد. بنابراین، میله روی-آمیخته بار منفی می‌گیرد که به معنای این است که به عنوان کاتد باتری عمل می‌کند.

یون‌های هیدروژن (H+) در محلول سولفات مس اسید ترشح خورنده (H2SO4) تشکیل می‌دهند و یون‌های مس (Cu++) به دیواره ظرف مسی خارجی می‌روند.

یون‌های مس با گرفتن الکترون‌ها از ظرف مسی به فلز مس تبدیل شده و روی دیواره ظرف مسی جمع می‌شوند. در نتیجه، ظرف مسی بار مثبت می‌گیرد که به معنای این است که این ظرف آنود سلب دانیل است. حالا اگر ما بار خارجی را بین میله روی-آمیخته مرکزی و دیواره ظرف مسی محیطی متصل کنیم، الکترون‌ها از میله روی-آمیخته به ظرف مسی شروع به جریان می‌کنند.

در سلب دانیل، می‌توانیم از مشکل قطبش که مشکل اصلی سلب ولتا است، پرهیز کنیم. چون گاز هیدروژن قبل از رسیدن به آنود (دیواره ظرف مسی) اسید ترشح خورنده تشکیل می‌دهد، لایه‌ای از هیدروژن روی آنود تشکیل نمی‌شود که واکنش کاهش را مسدود کند.

بیانیه: احترام به اصل، مقالات خوب ارزش تقسیم شدن دارند، اگر نقض حق تکثیری وجود دارد لطفاً تماس بگیرید و حذف کنید.