Gradnja Daniellove celice in delovanje Daniellove baterijske celice

Daniellova celica je posodobljena različica voltaične celice. Pomanjkljivost polarizacije voltaične celice je premostila Daniellova celica, ki se lahko smatra za izboljšano različico voltaične celice. Konstrukcijsko gledano je Daniellova celica zelo preprosta.

Izgradnja Daniellove celice

Sestavljena je iz bakrene posode, napolnjene s koncentrirano rešitvijo sulfata bakra. V notranjosti posode je porozna valjkasta lonček, napolnjen s razredčeno sulfozno kislino, potopljen v koncentrirano rešitev sulfata bakra. V porozni lonček je potopljena amalgamirana cinka palica, ki je potopljena v razredčeno sulfozno kisline. Po lastnosti razređenega elektrolita obstaja sulfozna kislina v razredčeni obliki s pozitivnimi vodornimi ioni in negativnimi sulfatnimi ioni. Sulfatni ioni, ki pridejo v stik z cinkovim štapičem, izpuščajo elektrone na štap in ustvarijo cinksulfat skozi oksidacijsko reakcijo. Tako postane cinkov štapič negativno nabijen in se obnaša kot katoda.

Pozitivni vodorni ioni lahko prestopijo skozi porozno steno lončka in pridejo v rešitev sulfata bakra, kjer se združijo z sulfatnimi ioni sulfata bakra in formirajo sulfozno kislino. Pozitivni ioni bakra iz sulfata bakra pridejo v stik z notranjo steno bakrene posode, kjer prejmejo elektrone skozi redukcijo in postanejo atomi bakra ter se odložejo na steno.

Delovanje Daniellove celice

Razložimo delovanje celice korak za korakom za boljše razumevanje.

V razredčeni rešitvi sulfozne kisline so H+ in SO4– – ioni.

H+ ioni pridejo v rešitev sulfata bakra skozi steno poroznega lončka. Sulfatni ioni razredčene sulfozne kisline reagirajo z cinkovim štapičem, kjer se Zn++ ioni povežejo z SO4— ioni in formirajo cinksulfat (ZnSO4). Med to oksidacijsko reakcijo vsak atom cinka zapusti dva elektrona v cinkovem štapiču. Tako postane cinkov štapič negativno nabijen, kar pomeni, da se obnaša kot katoda baterije.

Vodorni ioni (H+) v rešitvi sulfata bakra formirajo sulfozno kislino (H2SO4) in ioni bakra (Cu++) pridejo na steno zunanjega bakrenega posodovalnika.

Ioni bakra se odložejo na steno bakrenega posodovalnika kot bakro, ki prejme elektrone iz posodovalnika. Tako postane bakreni posodovalnik pozitivno nabijen, kar pomeni, da je ta posodovalnik anoda Daniellove celice. Če zdaj povežemo zunanji obremenilski element med centralni cinkov štapič in periferijsko bakreno steno posodovalnika, se elektroni začnejo pretokovati od cinkovega štapiča do bakrene stene posodovalnika.

V Daniellovi celici lahko izognemo pomanjkljivosti polarizacije, ki je glavna pomanjkljivost voltaične celice. Ker se vodikov plin ne odloži na anodi, ker preden pride do anode (bakrene stene posodovalnika) tvori sulfozno kislino, ne bo nobenih vodikovih plastev, ki bi preprečile redukcijsko reakcijo.

Izjava: Spoštujte original, dobre članke so vredni deljenja, če pride do kršitve avtorskih pravic, se obvestite z zalaganjem.