Konstrukcija Daniellove celije i princip rada Daniellove baterijske celije

Daniell celija je modifikovana verzija volta čelije. Problematična polarizacija volta čelije je prekošljena u Daniell celiji, koja se može smatrati poboljšanom verzijom volta čelije. Konstrukcijski gledano, Daniell celija je prilično jednostavna.

Konstrukcija Daniell celije

Sastoji se od bakrene posude napunjene koncentriranim rastvorom sulfata bakra. Unutar posude se nalazi jedan porozni cilindrični lonac napunjen razređenom sumpornom kiselinom, uronjen u koncentrirani rastvor sulfata bakra. Jedna amalgamska cinka štapica je uronjena u razređenu sumpornu kiselinu unutar poroznog lonca. Prema svojstvima razređenih elektrolita, sumporna kiselina u svom razređenom obliku postoji sa pozitivnim vodonikovim ionima i negativnim sulfitnim ionima. Sulfitni ioni koji dođu u kontakt sa cinkom štapićem oslobađaju elektrone štapiću i proizvode sulfat cinka putem oksidacione reakcije. Kao rezultat, cinka štapica postaje negativno nabijena i ponaša se kao katoda.

Pozitivni vodonikovi ioni mogu proći kroz poroznu zidinu lonca i doći u rastvor sulfata bakra, gde se spoje sa sulfitnim ionima sulfata bakra i formiraju sumpornu kiselinu. Pozitivni ioni bakra iz sulfata bakra dođu u kontakt sa unutrašnjom zidinom bakrene posude, gde uzimaju elektrone putem redukcije i postaju atomske čestice bakra i deponiraju se na zidini.

Funkcionisanje Daniell celije

Neka objasnimo princip rada celije korak po korak za bolje razumevanje.

U razređenom rastvoru sumporne kiseline postoje H+ i SO4– – ioni.

H+ ioni izlaze u rastvor sulfata bakra kroz zidinu poroznog lonca. Sulfitni ioni iz razređene sumporne kiseline reagiraju sa cinkom štapicom, gde se Zn++ ioni vezuju sa SO4— ionima i formiraju sulfat cinka (ZnSO4). Tijekom ove oksidacione reakcije, svaki atom cinka ostavlja dva elektrona u cinku štapići. Stoga, cinka štapica postaje negativno nabijena, što znači da ponaša se kao katoda baterije.

Vodonikovi ioni (H+) u rastvoru sulfata bakra formiraju sumpornu kiselinu (H2SO4) i ioni bakra (Cu++) dolaze do zidine vanjske bakrene posude.

Ioni bakra deponiraju se na zidini bakrene posude kao bakarski metal uzimajući elektrone iz posude. Kao rezultat, bakrena posuda postaje pozitivno nabijena, što znači da je ova posuda anoda Daniell celije. Ako sada spojimo spoljnju opterećenju između centralne cinke štapiće i periferne bakrene posude, elektroni će početi teći od cinka štapiće ka bakrenoj posudi.

U Daniell celiji, možemo izbegnuti nedostatak polarizacije, koji je glavni nedostatak volta čelije. Budući da se vodonik ne deponira na anodu jer formira sumpornu kiselinu prije nego što stigne na anodu (bakrene posude), neće biti sloja vodonika na anodi da spreči redukcionu reakciju.

Izjava: Poštujte original, dobre članke vredi deliti, ako postoji kršenje autorskih prava kontaktirajte za brisanje.