Xây dựng và Nguyên lý hoạt động của Pin Daniell Cell

Pin Daniell là phiên bản được cải tiến của Pin Voltaic. Nhược điểm về phân cực của Pin Voltaic đã được khắc phục trong Pin Daniell và có thể coi đây là phiên bản cải tiến của Pin Voltaic. Về cấu tạo, Pin Daniell khá đơn giản.

Cấu tạo của Pin Daniell

Nó bao gồm một bình đồng chứa dung dịch sunfat đồng cô đặc. Trong bình, có một chậu thấm hình trụ chứa axit sulfuric pha loãng, ngâm trong dung dịch sunfat đồng cô đặc. Một thanh kẽm amalgam được nhúng vào axit sulfuric pha loãng trong chậu thấm. Theo tính chất của điện giải chất loãng, axit sulfuric ở dạng pha loãng tồn tại với các ion hiđrô dương và ion sunfat âm. Các ion sunfat tiếp xúc với thanh kẽm sẽ giải phóng electron cho thanh và tạo ra sunfat kẽm thông qua phản ứng oxi hóa. Kết quả là, thanh kẽm trở nên mang điện âm và hoạt động như một catôt.

Các ion hiđrô dương có thể vượt qua tường thấm của chậu và đi vào dung dịch sunfat đồng, nơi chúng kết hợp với ion sunfat của điện giải chất sunfat đồng và tạo thành axit sulfuric. Các ion đồng dương của điện giải chất sunfat đồng tiếp xúc với thành bên trong của bình đồng, nơi chúng lấy electron thông qua phản ứng khử và trở thành nguyên tử đồng, được lắng đọng trên thành.

Nguyên lý hoạt động của Pin Daniell

Hãy giải thích nguyên lý hoạt động của pin từng bước để hiểu rõ hơn.

Trong dung dịch axit sulfuric pha loãng có các ion H+ và SO4– –.

Các ion H+ đi ra ngoài dung dịch sunfat đồng thông qua tường của chậu thấm. Các ion sunfat của axit sulfuric pha loãng phản ứng với thanh kẽm, nơi các ion Zn++ liên kết với ion SO4— và tạo thành sunfat kẽm (ZnSO4). Trong quá trình phản ứng oxi hóa, mỗi nguyên tử kẽm để lại hai electron trong thanh kẽm. Do đó, thanh kẽm trở nên mang điện âm, nghĩa là nó hoạt động như catôt của pin.

Các ion hiđrô (H+) trong dung dịch sunfat đồng tạo thành axit sulfuric (H2SO4) và các ion đồng (Cu++) đến thành bên ngoài của bình đồng.

Các ion đồng được lắng đọng trên thành của bình đồng dưới dạng kim loại đồng bằng cách lấy electron từ bình. Kết quả là, bình đồng trở nên mang điện dương, nghĩa là bình này là anôt của Pin Daniell. Bây giờ, nếu chúng ta kết nối một tải ngoại vi giữa thanh kẽm trung tâm và thành bên ngoài của bình đồng, electron sẽ bắt đầu chảy từ thanh kẽm đến bình đồng.

Trong Pin Daniell, chúng ta có thể tránh được nhược điểm về phân cực, đây là nhược điểm chính của Pin Voltaic. Vì khí hiđrô không được lắng đọng trên anôt do nó tạo thành axit sulfuric trước khi đến anôt (thành của bình đồng), sẽ không có lớp hiđrô nào được hình thành trên anôt để cản trở phản ứng khử.

Tuyên bố: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.