Daniell Pil Tasarımı ve Daniell Pil Hücresi Çalışma Prensibi

Daniell Hücresi Voltaik Hücrenin değiştirilmiş bir versiyonudur. Voltaik Hücrenin polarizasyon dezavantajı, Daniell Hücresinde aşılır ve bu hücre, Voltaik Hücrenin geliştirilmiş bir versiyonu olarak kabul edilebilir. Yapılı olarak Daniell Hücresi oldukça basittir.

Daniell Hücresinin Yapısı

Bu hücre, bakır sülfatın yoğun bir çözeltisi ile dolu bir bakır kapçıkten oluşur. Kapçığın içinde, zayıf bir sülfürik asit ile dolu, bakır sülfat çözeltisine batmış bir poröz silindirik pot bulunur. Bu poröz potun içinde, zayıf sülfürik asitte batmış bir çinko amalgam çubuğu vardır. Zayıf elektrolit özelliğine göre, zayıf formda olan sülfürik asit pozitif hidrojen iyonları ve negatif sülfat iyonlarıyla birlikte mevcuttur. Çinko çubuğuyla temas halindeki sülfat iyonları, çubuğa elektron bırakarak oksidasyon reaksiyonu sonucunda çinko sülfat oluşturur. Sonuç olarak, çinko çubuğu negatif yüklenerek anot olarak davranır.

Pozitif hidrojen iyonları, poröz potun duvarını geçerek bakır sülfat çözeltisine ulaşır. Burada, bakır sülfat elektrolitin sülfat iyonlarıyla birleşerek sülfürik asit oluşturur. Bakır sülfat elektrolitin pozitif bakır iyonları, bakır kapçığın iç duvarına ulaşır, burada indirgenme yoluyla elektron alarak bakır atomlarına dönüşür ve duvara depolanır.

Daniell Hücresinin Çalışması

Hücrenin çalışma ilkesini daha iyi anlamak için adım adım açıklayalım.

Zayıf sülfürik asit çözeltisinde H+ ve SO4– – iyonları mevcuttur.

H+ iyonları, poröz potun duvarından geçerek bakır sülfat çözeltisine ulaşır. Zayıf sülfürik asitten gelen sülfat iyonları, çinko çubuğuyla reaksiyona girer ve burada Zn++ iyonları SO4— iyonlarıyla birleşerek çinko sülfat (ZnSO4) oluşturur. Bu oksidasyon reaksiyonu sırasında, her çinko atomu çinko çubuğuna iki elektron bırakır. Bu nedenle, çinko çubuğu negatif yüklenir, yani hücrenin anotu olarak davranır.

Bakır sülfat çözeltisindeki H+ iyonları, sülfürik asit (H2SO4) oluşturur ve Cu++ iyonları, dış bakır kapçığın duvarına ulaşır.

Bakır iyonları, kapçığın duvarından elektron alarak bakır metal olarak depolanır. Sonuç olarak, bakır kapçık pozitif yüklenir, yani bu kapçık Daniell Hücresinin katotudur. Şimdi, eğer dış bir yükü merkezi çinko çubuğu ile periferik bakır kapçık duvarı arasında bağlarsak, elektronlar çinko çubuğundan bakır kapçığa doğru akar.

Daniell Hücresinde, Voltaik Hücrenin en önemli dezavantajı olan polarizasyon sorunu aşılabilir. Hidrojen gazı, anota (bakır kapçık duvarı) ulaşmadan önce sülfürik asit oluşturduğu için, anotta hidrojen tabakası oluşmaz ve indirgeme reaksiyonunu engellemez.

Açıklama: Orijinal metni saygı gösterin, iyi makaleler paylaşım değerindedir, telif hakkı ihlali varsa lütfen silmek için iletişime geçin.