Daniellin akun rakenne ja toiminta

Daniellin solu on muokattu versio Voltaic Cell:sta. Voltaic Cell:n polarisaation haittapuoli on voitettu Daniellin solussa, ja sitä voidaan pitää parannettuna versiona Voltaic Cell:sta. Rakennusmäärältään Daniellin solu on hyvin yksinkertainen.

Daniellin solun rakennus

Se koostuu kuparin säiliöstä, joka on täytetty tiheällä kuparisulfaatin liuoksella. Säiliön sisällä on yksi poriinen sylinterimainen astia, joka on täytetty kevytettynä sulfaatilla, upotettuna tiheään kuparisulfaatti-liuokseen. Yksi amalgaamizinkipalkki on upotettu kevytettyyn sulfaattiin poriiseen astiaan. Kuten ohut elektroliittinen ominaisuus osoittaa, kevytetyssä muodossaan sulfaatti on olemassa positiivisina vetyioniina ja negatiivisina sulfaattioniina. Kun sulfaattioni tulevat zinkipalkin kanssa yhteyteen, ne vapauttavat elektronit palkille ja tuottavat sinkisulfaatin oksidointireaktiolla. Tämän seurauksena zinkipalkki tulee negatiivisesti varautuneeksi ja käyttäytyy katodina.

Positiiviset vetyioni voivat ylittää poriisen astian seinän ja tulla kuparisulfaatti-liuokseen, jossa ne yhdistyvät kuparisulfaatti-elektroliitin sulfaattioniin ja muodostavat sulfaatin. Positiiviset kupariioni kuparisulfaatti-elektroliitteistä tulevat yhteyteen kuparisäiliön sisäseiniin, jossa ne ottavat elektronit reduktiolla ja muuttuvat kupariksi ja kerääntyvät seinälle.

Daniellin solun toiminta

Selitämme solun toimintaperiaatteen askel kerrallaan paremman ymmärryksen saavuttamiseksi.

Kevytettyyn sulfaattiin liuokseen kuuluu H+ ja SO4– – ionit.

H+-ionit pääsevät kuparisulfaatti-liuokseen poriisen astian seinän läpi. Kevytetyn sulfaatin sulfaattioni reagoivat zinkipalkin kanssa, jossa Zn++-ionit liittyvät SO4—-ioniin ja muodostavat sinkisulfaatin (ZnSO4). Tässä oksidointireaktiossa jokainen sinkiatomi jättää kaksi elektronia zinkipalkkiin. Siksi zinkipalkki tulee negatiivisesti varautuneeksi, mikä tarkoittaa, että se käyttäytyy akun katodina.

Vetyioni (H+) kuparisulfaatti-liuoksessa muodostavat sulfaatin (H2SO4) ja kupariioni (Cu++) tulevat ulkoisen kuparisäiliön seinään.

Kupariioni kerääntyvät kuparisäiliön seinään kuparin metallina ottamalla elektronit säiliöstä. Tämän seurauksena kuparisäiliö tulee positiivisesti varautuneeksi, eli tämä säiliö on Daniellin solun anode. Nyt, jos yhdistämme ulkoisen kuormituksen keskelle zinkipalkkiin ja ulkopuoliseen kuparisäiliön seinään, elektronit alkavat virtaamaan zinkipalkista kuparisäiliölle.

Daniellin solussa voimme välttää polarisaation haittapuolen, joka on Voltaic Cell:n pääasiallinen haittapuoli. Koska vetykaasu ei keräädy anodiin, koska se muodostaa sulfaatin ennen kuin se saavuttaa anodin (kuparisäiliön seinän), ei ole vetykerrosta anodissa, joka estäisi reduktioreaktion.

Lause: Kunnioita alkuperäistä, hyviä artikkeleita on jaettava, jos on oikeudenvastaisuutta ota yhteyttä poistamiseksi.