תא דניאל בניה ופעולת תא הסוללה של דניאל

תא דניאל הוא גרסה מודרנית של תא וולטה. חיסרון הפולריזציה של תא וולטה מתגבר ב-תא דניאל ואפשר להתייחס אליו כגרסה משופרת של תא וולטה. מבחינה בנייה, תא דניאל פשוט מאוד.

בניית תא דניאל

התא מורכב מכלי נחושת מלא בתמיסה מרוכזת של סולפיט נחושת. בתוך הכלי יש קערה פורסית צינורית מלאה בתמיסה מימית של חומצה גופרתית, טבולה בתמיסה המרוכזת של סולפיט הנחושת. מוט אמלגום של צינק טובל בחומצה הגופרתית הדלילה בקערת הפורס. בהתאם לתכונות האלקטרוליט הדליל, החומצה הגופרתית בתצורתה הדלילה קיימת עם יונים חיוביים של מימן והניונים של גופרית. היוני הגופרית שנכנסים במגע עם מוט הצינק משחררים אלקטרונים למוט ומפיקים סולפיט צינק באמצעות תגובה של תחילה. כתוצאה מכך, מוט הצינק נהיה טעון שלילית ומשתלט כקתודה.

היונים החיוביים של מימן יכולים לחצות את קיר הקערה הפורסית ולהגיע לתמיסה של סולפיט הנחושת שם הם מצטרפים ליוני גופרית של האלקטרוליט סולפיט הנחושת ויוצרים חומצה גופרתית. היונים החיוביים של סולפיט הנחושת באים במגע עם קיר הפנימי של הכלי הנחושת שם הם מקבלים אלקטרונים דרך תהליך של רדוקציה והופכים לאטומים של נחושת ונופלים על הקיר.

פעולת תא דניאל

בהבהרה של עקרון פעולת התא שלב אחר שלב לשיפור הבנה.

בתמיסה מימית של חומצה גופרתית יש H+ ו-SO4– – יונים.

היונים החיוביים של מימן מגיעים לתמיסה של סולפיט הנחושת דרך קיר הקערה הפורסית. יוני הגופרית של חומצה הגופרתית הדלילה מגיבים עם מוט הצינק, שם יוני Zn++ מתחברים ל-SO4— ויוצרים סולפיט צינק (ZnSO4). במהלך תגובת התחילה, כל אטום צינק משאיר שני אלקטרונים במוט הצינק. לכן, מוט הצינק נהיה טעון שלילית, כלומר הוא מתנהג כמו הקתודה של הסוללה.

היונים של מימן (H+) בתמיסה של סולפיט הנחושת יוצרים חומצה גופרתית (H2SO4) וioni נחושת (Cu++) מגיעים לקיר החיצוני של הכלי הנחושת.

יוני הנחושת מתפקעים על קיר הכלי הנחושת כמתכת נחושת באמצעות קבלת אלקטרונים מהכלי. כתוצאה מכך, הכלי הנחושת נהיה טעון חיובית, כלומר זהו האנודה של תא דניאל. עכשיו, אם נחבר עומס חיצוני בין מוט הצינק לקיר החיצוני של הכלי הנחושת, אלקטרונים מתחילים לזרום ממוט הצינק לכלי הנחושת.

ב-תא דניאל, ניתן להימנע מהחיסרון של הפולריזציה, שהוא החיסרון העיקרי של תא וולטה. מאחר שהגז ההידרוגן אינו מתפקע על האנודה כי הוא יוצר חומצה גופרתית לפני שהוא מגיע לאנודה (קיר הכלי הנחושת), לא יהיה שכבת הידרוגן שנוצרת על האנודה כדי לעצור את תגובת הרדוקציה.

הצהרה: כבוד למקור, מאמרים טובים ראויים לשיתוף, אם יש פגיעה בזכויות מחבר צרו קשר למחיקה.