Դանիելի բատարիայի կառուցվածքը և Դանիելի բատարիայի գործողությունը

Դանիելյան բատարիա է վոլտայի բատարիայի մշակված տարատեսակը Վոլտայի բատարիա։ Վոլտայի բատարիայի պոլարիզացիայի թերությունը դանիելյան բատարիայում գերազավթվում է և դա կարող է համարվել վոլտայի բատարիայի բարեփոխված տարատեսակը։ Կառուցվածքով դանիելյան բատարիան բավականին պարզ է։

Դանիելյան բատարիայի կառուցվածքը

Դանիելյան բատարիան կազմված է նիկել կոնտեյներից, որը լցված է կոնցենտրացված կոպրի սուլֆատի լուծույթով։ Կոնտեյների ներսում կա մի պորուսային գլանային դարակ, որը լցված է թույլ սուլֆուրայի թթվային լուծույթով և ներդրված է կոնցենտրացված կոպրի սուլֆատի լուծույթում։ Մի ցինկի կոմպոզիտ ձող ներդրված է թույլ սուլֆուրայի թթվային լուծույթում պորուսային դարակում։ Թույլ էլեկտրոլիտի հատկությամբ սուլֆուրայի թթունը իր թույլ տեսակով գոյություն է ունենում դրական հիդրոգենային իոններով և բացասական սուլֆատային իոններով։ Սուլֆատային իոնները կապվելով ցինկի ձողի հետ էլեկտրոններ ուղարկում են ձողին և ստեղծում ցինկ սուլֆատ օქսիդացման հարցով։ Արդյունքում ցինկի ձողը դառնում է բացասական լիցքավորված և գործում որպես կաթոդ։

Դրական հիդրոգենային իոնները կարող են անցնել պորուսային դարակի պատերի միջով և գտնվել կոպրի սուլֆատի լուծույթում, որտեղ նրանք միանում են կոպրի սուլֆատի էլեկտրոլիտի սուլֆատային իոնների հետ և ստեղծում սուլֆուրայի թթուն։ Կոպրի դրական իոնները կոպրի սուլֆատի էլեկտրոլիտից կապվում են նիկել կոնտեյների ներքին պատուհանի հետ, որտեղ նրանք ստանում են էլեկտրոններ ռեդուկցիայի հարցով և դառնում կոպրի ատոմներ, որոնք ամրապնդվում են պատուհանի վրա։

Դանիելյան բատարիայի աշխատանքը

Այժմ քննարկենք բատարիայի աշխատանքի սկզբունքը քայլ առ քայլ ավելի լավ ընկալման համար։

Թույլ սուլֆուրայի թթվային լուծույթում կան H+ և SO4– – իոններ։

H+ իոնները դուրս են գալիս կոպրի սուլֆատի լուծույթում պորուսային դարակի պատերի միջով։ Թույլ սուլֆուրայի թթվային լուծույթի սուլֆատային իոնները կապվում են ցինկի ձողի հետ, որտեղ Zn++ իոնները կապվում են SO4— իոնների հետ և ստեղծում ցինկ սուլֆատ (ZnSO4)։ Այս օքսիդացման հարցում յուրաքանչյուր ցինկի ատոմ թողնում է երկու էլեկտրոններ ցինկի ձողում։ Արդյունքում ցինկի ձողը դառնում է բացասական լիցքավորված, որ նշանակում է նա գործում է որպես բատարիայի կաթոդ։

Կոպրի սուլֆատի լուծույթում գտնվող H+ իոնները ստեղծում են սուլֆուրայի թթուն (H2SO4) և կոպրի իոնները (Cu++) եկում են կոնտեյների ներքին պատուհանի վրա։

Կոպրի իոնները կապվում են կոնտեյների պատուհանի վրա որպես կոպրի մետաղ էլեկտրոններ ստանալով կոնտեյներից։ Արդյունքում կոնտեյները դառնում է դրական լիցքավորված, որ նշանակում է նա գործում է որպես դանիելյան բատարիայի անոդ։ Եթե մենք կապենք արտաքին բեռ ցինկի ձողի և կոպրի կոնտեյների պատուհանի միջև, էլեկտրոնները կսկսեն հոսել ցինկի ձողից կոպրի կոնտեյների պատուհանի վրա։

Դանիելյան բատարիայում կարող ենք խուսափել պոլարիզացիայի թերությունից, որը վոլտայի բատարիայի գլխավոր թերությունն է։ Որպեսզի հիդրոգենային գազը չստեղծի անոդի վրա շերտ, քանի որ նա ստեղծում է սուլֆուրայի թթուն անոդի (կոպրի կոնտեյների պատուհան) հասնելուց առաջ, պոլարիզացիայի շերտը չի կարող խանգարել ռեդուկցիայի հարցը։

Հայտարարությունը՝ Պահպանել オリジナルの内容を尊重し、良い記事は共有する価値があります。著作権侵害がある場合は、削除をご連絡ください。