Daniell-celle Konstruksjon og funksjon av Daniell-battericelle

Daniell-celle er den modifiserte versjonen av Volta-cellen. Polariseringsproblemet med Volta-cellen overvinner en Daniell-celle, og den kan betraktes som en forbedret versjon av Volta-cellen. Konstruksjonsmessig er Daniell-cellen ganske enkel.

Konstruksjon av Daniell-celle

Den består av en kobberbeholder fylt med et koncentrert løsning av kobbersulfat. Inn i beholderen er det en porøs sylindrisk pot fylt med uttynnet svovlsyre, inndypt i det koncentrerte kobbersulfatløsningen. En amalgamert sinkstang er inndypt i det uttynede svovlsyret i den porøse potten. Ifølge egenskapene til uttynede elektrolytter eksisterer svovlsyret i sin uttynede form med positive hydrogenioner og negative sulfationer. Sulfationene kommer i kontakt med sinkstangen, slipper elektroner til stangen og produserer sinksulfat gjennom oksidasjonsreaksjonen. Som et resultat blir sinkstangen negativt ladet og oppfører seg som katode.

De positive hydrogenionene kan krysse den porøse veggen av poten og komme inn i kobbersulfatløsningen der de forbinder seg med sulfationene fra kobbersulfatelektrolytten og danner svovlsyre. De positive kobberionene fra kobbersulfatelektrolytten kommer i kontakt med indre veggen av kobberbeholderen, hvor de tar elektroner gjennom reduksjon og blir kobberatomer og deponeres på veggen.

Funksjon av Daniell-celle

La oss forklare arbeidsprinsippet for cellen trinn for trinn for bedre forståelse.

I uttynnet svovlsyreløsning finnes H+ og SO4– – ioner.

H+-ionene kommer ut til kobbersulfatløsningen gjennom veggen av den porøse potten. Sulfationene fra uttynket svovlsyre reagerer med sinkstangen, hvor Zn++-ioner forbinder seg med SO4—-ioner og danner sinksulfat (ZnSO4). Under denne oksidasjonsreaksjonen, lar hvert sinkatom to elektroner i sinkstangen. Dermed blir sinkstangen negativt ladet, altså oppfører den seg som kateden i batteriet.

Hydrogenionene (H+) i kobbersulfatløsningen danner svovlsyre (H2SO4) og kobberioner (Cu++) kommer til veggen av ytre kobberbeholder.

Kobberionene deponeres på veggen av kobberbeholderen som kobbermetall ved å ta elektroner fra beholderen. Som et resultat blir kobberbeholderen positivt ladet, altså er denne beholderen anoden i Daniell-cellen. Nå hvis vi kobler en ekstern last mellom sentral sinkstang og periferisk kobberbeholdervegg, begynner elektroner å flyte fra sinkstangen til kobberbeholderen.

I Daniell-cellen kan vi unngå polariseringsproblemet, som er det hovedproblemet med Volta-cellen. Da hydrogen gassen ikke deponeres på anoden fordi den danner svovlsyre før den når anoden (kobberbeholdervegg), vil det ikke være noen lag av hydrogen dannet på anoden som hindrer reduksjonsreaksjonen.

Erklæring: Respekt for originaliteten, god artikkel verdt å deles, ved infringement kontakt slett.