Konstrukcija Daniellove celije i način rada Daniellove baterijske celije

Daniellova četvrtina je modifikirana verzija Voltaove četvrtine. Problem polarizacije Voltaove četvrtine je prekođen u Daniellovoj četvrtini, koja se može smatrati poboljšanom verzijom Voltaove četvrtine. Konstrukcijski, Daniellova četvrtina je vrlo jednostavna.

Konstrukcija Daniellove četvrtine

Sastoji se od bakrene posude punjene koncentriranim rastvorom sulfata bakra. Unutar posude nalazi se jedan porozni cilindrični lonac punjena razređenom sirokom kiselinom, uronjen u koncentrirani rastvor sulfata bakra. Jedan amalgamirani cinkov štap je uronjen u razređenu siroku kiselinu u poroznom loncu. Prema svojstvu razređenog elektrolita, siroka kiselina u svojoj razređenoj formi postoji s pozitivnim vodikovim ionima i negativnim sulfitnim ionima. Sulfitni ioni koji su u kontaktu s cinkovim štapom otkrivaju elektrone štapu i proizvode sulfat cinka kroz reakciju oksidacije. Kao rezultat, cinkov štap postaje negativno nabijen i ponaša se kao katoda.

Pozitivni vodikovi ioni mogu proći kroz poroznu zidinu lonca i doći u rastvor sulfata bakra gdje se spoje s sulfitnim ionima sulfata bakra i formiraju siroku kiselinu. Pozitivni ioni bakra iz sulfata bakra dolaze u kontakt sa unutrašnjom zidinom bakrene posude gdje uzimaju elektrone kroz redukciju i postaju atomske čestice bakra i osipa se na zidinu.

Funkcioniranje Daniellove četvrtine

Neka objasnimo princip rada četvrtine korak po korak za bolje razumijevanje.

U razređenom rastvoru siroke kiseline postoje H+ i SO4– – iona.

H+ ioni izlaze u rastvor sulfata bakra kroz zidinu poroznog lonca. Sulfitni ioni razređene siroke kiseline reagiraju s cinkovim štapom gdje Zn++ ioni pridružuju se SO4— ionima i formiraju sulfat cinka (ZnSO4). Tijekom ove reakcije oksidacije, svaki cinkov atom ostavlja dva elektrona u cinkovom štapu. Stoga, cinkov štap postaje negativno nabijen, što znači da se ponaša kao katoda baterije.

Vodikovi ioni (H+) u rastvoru sulfata bakra formiraju siroku kiselinu (H2SO4) i ioni bakra (Cu++) dođu do zidine vanjske bakrene posude.

Ioni bakra osipa se na zidinu bakrene posude kao bakar uzimajući elektrone iz posude. Kao rezultat, bakrena posuda postaje pozitivno nabijena, što znači da je ta posuda anoda Daniellove četvrtine. Ako sada spojimo vanjsku opterećenju između centralnog cinkovog štapa i perifernog zida bakrene posude, elektroni počinju teći od cinkovog štapa do bakrene posude.

U Daniellovoj četvrtini, možemo izbjegnuti problem polarizacije, koji je glavni nedostatak Voltaove četvrtine. Budući da vodikov gas ne osipa se na anodu jer formira siroku kiselinu prije nego što stigne na anodu (zid bakrene posude), neće se formirati sloj vodika na anodi koji bi sprječavao reakciju redukcije.

Izjava: Poštujte original, dobre članke vrijede podijeliti, ako postoji kršenje autorskih prava molim kontaktirajte za brisanje.