Baterioa Mercurio Oksidoarekin | Kimika Eraikuntza Ahalmenetako Batezbesteko Erabilera

Mundu geroa izan zen geroko lehenengo aldetan, korrontea konstantea, kapasitate handia eta bizitza luzea dituzten bateria sistema beharrezkoa izan zen tropikaleko egoera estremeren erabilera. Zinko merkurio oxioko bateriaren teknologia egin zegoen ezaguna 100 urte baino gehiago dela, baina Samuel Rubenek lehen aldiz praktikan erabili zuen Geroko Lehenengo Aldetan. Bere korrontea konstantea eta estabilitatea dela eta, egokiak dira erabili relojetan, kameretan eta beste tresna elektroniko txikietan. Batzuei pacemakeren modelu lehenengotan ere erabili zuten.
Bere korrontea konstantea eta estabilitatea delako, mertxurio oxioko bateria askotan erabiltzen da korrontearen balio erreferentzia bezala neurriko tresnen artean. Gainera, bateria hau erabili zuten satelite txiki batzuetan, erradiotailuetan eta satelite lehenengotan.

Gaur egun, mertxurio oxioko bateriak obsoletotsua bihurtzen ari dira, mertxuriok ekologikoak sortzen dituztelako. Bi motatako mertxurio oxioko bateriak daude – zinko mertxurio oxioko bateria eta kadmioko mertxurio oxioko bateria. Kadmiok ere ekologiko arazoak sortzen ditu. Bateria hauen merkatua alcalinoko manganeso dioxido, zink-air, zilber oxioko eta litio bateriei hartu dute.

Zinko Mertxurio Oxioko Bateriaren Aukerak

1. Energia dentsitate handia du. 450 Wh/L inguru da.

2. Biltegi-lana luzea du.

3. Korronte-dentsitate desberdinetan estabilitatea mantentzen du.

4. Elektrokimikoki efizientea da.

5. Robusta da eta mekaniko indarrari eta birrakirik jaso nahi baduzu ez du ondorio handirik ematen.

6. 1.35 Vko korronte irekiko balio estabilak ematen ditu, zinko mertxurio oxioko bateriarentzat aukera garrantzitsua da hau.

7. Korronte irteera luzera korrontea estabil mantentzen du.

Zinko Mertxurio Oxioko Bateriaren Arazoak

1. Bateria hau oso kostagarriak dira. Horregatik, erabilera mugatua dute.

2. Bateria honen energia bolumenarekin alderatuta altua da, baina energia pisua alderatuta moderala da.

3. Bateria hau ez du prestasu handirik ematen tenperatura baxuan.

4. Erabilitako zinko mertxurio oxioko bateriak baztertzeko mertxuriok arazoak sortzen dituzte.

Kadmioko Mertxurio Oxioko Bateriaren Aukerak

1. Biltegi-lana luzea du.

2. Korrontearen ehuneko handian disgaia datorena lerro zuzena du.

3. Zinko mertxurio oxioko bateriarekin alderatuta, tenperatura baxuan prestasu ona du.

4. Kadmioko mertxurio oxioko bateriaren gas-emaitza baxua da.

Kadmioko Mertxurio Oxioko Bateriaren Arazoak

1. Kadmiok direlako, zinko mertxurio oxioko bateriak baino kostagarriagoa da.

2. Bateria honen korronte irekiko balio estandarra 0.9 V da, zinko mertxurio oxioko bateriaren balioa baino askoz txikiagoa.

3. Energia bolumenarekin alderatuta moderala da, eta energia pisua alderatuta baxua da.

4. Kadmioko mertxurio oxioko bateriak baztertzeko arazo ekologikoak sortzen dituzte, kadmioko eta mertxuriok dituztelako.

Mertxurio Oxioko Bateriaren Eraikuntza

Bateria hau oinarritasuna, laukitz eta zilindro itxuraetan egin ziren. Oinarritasun konfigurazioan, bateriaren goiko partea koperraren aleaz osatua da barrualdean eta nikeleraz edo inoxidablez kanporaldean. Goiko partea nylonen grometen bitartez isola da oinarriko kontserbatzailetik. Zinko amalgamatuaren polvoa goiko partean banatzen da. Kontserbatzailearen beheko partea mertxurio oxi eta grafiteko miszioz beteta dago. Grafiteak laguntzen du mertxurio oxiko konduzibideari handitu. Mertxurio oxi da bateriaren anode nagusia. Anode miszioko gainean kalio potasioa edo sodio kalio elektrolito sosegatutako poroso barra dago. Orain, goiko partea grometen bitartez eta anode materialarekin oinarriko kontserbatzailea sartzen da. Orain, goiko partea anodea da, eta beheko partea katodea, eta poroso separatzaileak elektrolitoa darama. Osagai guztiak oinarriko kontserbatzailearen goiko ertzak arrontzeko bidez benetan elkarrekin kokatuta daude. Laukitz konfigurazioan, zinko polvoa amalgamatu eta pelotan sakondu da. Bateriaren goiko partea bi plaka batera moldatutako polimer grometen bitartez dobel plakatua dago. Kanporaldeko eta barrualdeko goiko plakak nikeleraz plakatutako arraza dira, baina barrualdeko plaka tin plakatua dago barrualdean. Kontserbatzaile nagusia bi nikeleraz plakatutako arrazko kontserbatzailetan egin da. Adaptaile tuboa kontserbatzailearen barruan eta kanporaldeko kontserbatzailearen artean kokatuta dago. Kontserbatzailearen beheko partea katode miszioz beteta dago, eta katode miszioko gainean elektrolito absorbentzia dago. Goiko grometen bitartez eta anode pelota sartzen da barrualdeko kontserbatzailean, eta kanporaldeko kontserbatzailearen gainean sakondu egiten da. Kanporaldeko kontserbatzailean adierazle puntu bat jarrita dago, horrela deskargatzean sortzen den gasa kanporaldeko eta barrualdeko kontserbatzaileen artean eskuragarri izan daiteke, eta elektrizitatea paperezko adaptaile tuboak absorbituko du.

Mertxurio Oxioko Bateriaren Kimika

Bi motatako elektrolito alkalinen erabili dira zinko / mertxurio oxioko gelan, bat kalio potasioaren oinarrian eta bestea sodio kalioaren oinarrian. Sodio kalioelektrolitoa erabili ohi da tenperatura baxuan eta korronte handian operatzeko ez diren beharrezko kasuetan. Elektrolito hau zinko mertxurio oxioko gelan erabili ohi da, baina kalio potasioaren oinarrian oinarritutako elektrolitoa bakarrik erabili da kadmioko mertxurio oxioko gelan. Kadmiok kalio potasioko soluzioan ez dago disolgarria, horrek kadmioko mertxurio oxioko gelak tenperatura baxuan ondo funtzionatzeko aukera ematen dio.

Zinko Mertxurio Oxioko Bateriaren Anode Reakzioa

Anode reakzioa honela idatz daiteke,

Hona hemen reakzioa sinplifikatuta,

Kadmioko Mertxurio Oxioko Bateriaren Anode Reakzioa

Anode reakzioa honela idatz daiteke,

Hona hemen reakzioa sinplifikatuta, ura ez du sortzen; beraz, gelan erabiliko den elektrolitok uraren ehuneko altua izan behar du.

Mertxurio Oxioko Bateriaren Katode Reakzioa

Katode reakzioa honela idatz daiteke,

Mertxurio Oxioko Bateriaren Korronte Irekiko Balioa

Zinko mertxurio oxioko bateriaren korronte irekiko balioa 1.35 V da. Balio hau