Daniell-akkumulator építése és működése

Daniell Cell a Voltaic Cell módosított változata. A Voltaic Cell polarizációs hátrányát a Daniell Cellban megoldják, és így tekinthető a Voltaic Cell fejlett verziójának. A Daniell Cell szerkezete nagyon egyszerű.

Daniell Cell szerkezete

Egy réz tartályból áll, amely koncentrált kénysav oldatot tartalmaz. A tartályon belül egy porózus hengeres edény található, amely felüllemezett szulfúrsav oldattal van töltve, ami a koncentrált kénysav oldatba merül. Egy amalgámzincs csiga belemérlegelik a porózus edényben lévő felüllemezett szulfúrsav oldatba. A felüllemezett elektrolit tulajdonságai szerint a szulfúrsavban pozitív hidrogénionok és negatív szulfátionok vannak jelen. A szulfátionok a zincs csigával való érintkezéskor elektronokat adnak a csigának, és zinkszulfátot hoznak létre oxidációs reakció során. Ennek eredményeként a zincs csiga negatívan töltöttek, és mint katód viselkedik.

A pozitív hidrogénionok átkelhetik a porózus edény falát, és a kénysav oldatba kerülnek, ahol a kénysav elektrolit szulfátionjaival összeolvasztva szulfúrsav keletkezik. A kénysav elektrolit pozitív rézionai a réz tartály belső falán elérik, ahol elektronokat vesznek át redukció során, és rézként kerülnek le a falra.

Daniell Cell működése

Nézzük meg a cella működési elvét lépésről lépésre a jobb megértés érdekében.

A felüllemezett szulfúrsav oldatban H+ és SO4– – ionok vannak.

A H+ ionok átkelnek a kénysav oldatba a porózus edény falán keresztül. A felüllemezett szulfúrsav szulfátionjai reagálnak a zincs csigával, ahol Zn++ ionok kapcsolódnak SO4— ionokkal, és zinkszulfát (ZnSO4) keletkezik. Ez az oxidációs reakció során minden zincs atom két elektront hagy a zincs csigan. Így a zincs csiga negatívan töltöttek, tehát mint katód viselkedik a bateriában.

A hidrogénionok (H+) a kénysav oldatban szulfúrsav (H2SO4) alakulnak, és a rézionok (Cu++) a külső réz tartály falának közelébe kerülnek.

A rézionok elektronokat vesznek át a tartálytól, és rézként kerülnek le a tartály falára. Így a réz tartály pozitívan töltöttek, tehát ez a tartály a Daniell Cell anodája. Ha most egy külső terhelést csatlakoztatunk a középső zincs csiga és a perifériás réz tartály fal között, az elektronok a zincs csigáról a réz tartály falára kezdenek áramlani.

A Daniell Cell segítségével elkerülhető a polarizáció hátránya, ami a Voltaic Cell fő problémája. Mivel a hidrogéngáz nem képes lefektetődni az anodán, mert szulfúrsav formájában létezik, mielőtt elérné az anodát (a réz tartály falát), nincs hidrogénréteg, ami akadályozná a redukciós reakciót.

Kijelentés: Tiszteletben tartsuk az eredeti cikket, a jó cikkek megosztásra méltók, ha sérül a jog, kérjük, lépjünk kapcsolatba a törlés érdekében.