Qalvanik elementin diaqramını tərtib etmək üçün onun fəaliyyət prinsipini, struktur xüsusiyyətlərini başa düşmək lazımdır.
İstehlakçılar nadir hallarda batareyalara və batareyalara diqqət yetirirlər, halbuki bu enerji mənbələri ən çox tələb olunanlardır.
Kimyəvi cərəyan mənbələri
Qalvanik element nədir? Onun dövrəsi elektrolitə əsaslanır. Cihaza elektrolitin yerləşdiyi, ayırıcı material tərəfindən adsorbsiya edilmiş kiçik bir konteyner daxildir. Bundan əlavə, iki galvanik elementin sxemi bir katod və anodun mövcudluğunu nəzərdə tutur. Belə bir qalvanik elementin adı nədir? İki metalı birləşdirən sxem redoks reaksiyasını təklif edir.
Ən sadə qalvanik element
Bu, güclü elektrolit məhluluna batırılmış müxtəlif metallardan hazırlanmış iki lövhənin və ya çubuqların olmasını nəzərdə tutur. Bu qalvanik elementin işləməsi zamanı anodda elektronların qaytarılması ilə bağlı oksidləşmə prosesi həyata keçirilir.
Katodda - bərpa, müşayiət olunurmənfi hissəciklərin qəbulu. Elektronların xarici dövrə vasitəsilə reduksiyaedicidən oksidləşdiriciyə ötürülməsi var.
Qalvanik hüceyrə nümunəsi
Qalvanik elementlərin elektron sxemlərini hazırlamaq üçün onların standart elektrod potensialının qiymətini bilmək lazımdır. Mis sulfatın sinklə qarşılıqlı təsiri zamanı ayrılan enerji əsasında işləyən mis-sink qalvanik elementinin variantını təhlil edək.
Sxemi aşağıda veriləcək bu qalvanik hüceyrə Yakobi-Daniel hüceyrəsi adlanır. Buraya mis sulfat (mis elektrod) məhluluna batırılmış mis boşqab daxildir və o, həmçinin sulfat (sink elektrod) məhlulunda olan sink boşqabdan ibarətdir. Məhlullar bir-biri ilə təmasdadır, lakin onların qarışmasının qarşısını almaq üçün element məsaməli materialdan hazırlanmış arakəsmədən istifadə edir.
İş prinsipi
Dövrəsi Zn ½ ZnSO4 ½½ CuSO4 ½ Cu olan qalvanik element necə işləyir? Onun işləməsi zamanı elektrik dövrəsi bağlandıqda metal sinkin oksidləşməsi prosesi baş verir.
Duz məhlulu ilə təmas səthində atomların Zn2+ kationlarına çevrilməsi müşahidə olunur. Proses xarici dövrə boyunca hərəkət edən "sərbəst" elektronların buraxılması ilə müşayiət olunur.
Sink elektrodunda baş verən reaksiya aşağıdakı kimi göstərilə bilər:
Zn=Zn2+ + 2e-
Bərpametal kationları mis elektrodda aparılır. Sink elektrodundan bura daxil olan mənfi hissəciklər mis kationları ilə birləşərək onları metal şəklində çökdürür. Bu proses belədir:
Cu2+ + 2e-=Cu
Yuxarıda müzakirə olunan iki reaksiyanı əlavə etsək, sink-mis qalvanik elementin işini təsvir edən ümumi tənlik əldə edirik.
Sink elektrod anod, mis isə katod rolunu oynayır. Müasir qalvanik elementlər və akkumulyatorlar tək elektrolit məhlulunun istifadəsini tələb edir ki, bu da onların tətbiq dairəsini genişləndirir, onların işini daha rahat və rahat edir.
Qalvanik elementlərin növləri
Ən çox yayılmış karbon-sink elementləridir. Onlar manqan oksidi olan anodla təmasda olan passiv karbon cərəyanı kollektorundan istifadə edirlər (4). Elektrolit ammonium xloriddir, pasta şəklində tətbiq olunur.
Yayılmır, ona görə də qalvanik elementin özü quru adlanır. Onun xüsusiyyəti əməliyyat zamanı "bərpa etmək" qabiliyyətidir ki, bu da onların əməliyyat müddətinin müddətinə müsbət təsir göstərir. Belə galvanik elementlər aşağı qiymətə malikdir, lakin aşağı gücə malikdir. Temperatur aşağı düşdükdə onlar səmərəliliyini azaldır, yüksəldikdə isə elektrolit tədricən quruyur.
Qələvi elementlər qələvi məhlulun istifadəsini nəzərdə tutur, ona görə də onlar kifayət qədər çoxdurtətbiqlər.
Litium elementlərində aktiv metal anod rolunu oynayır ki, bu da xidmət müddətinə müsbət təsir göstərir. Litium mənfi elektrod potensialına malikdir, buna görə də kiçik ölçülərlə belə elementlər maksimum nominal gərginliyə malikdir. Belə sistemlərin çatışmazlıqları arasında yüksək qiymət var. Litium enerji mənbələrinin açılması partlayıcıdır.
Nəticə
Hər hansı qalvanik elementin işləmə prinsipi katodda və anodda baş verən redoks proseslərinə əsaslanır. İstifadə olunan metaldan asılı olaraq, seçilmiş elektrolit məhlulu, elementin xidmət müddəti, həmçinin nominal gərginliyin dəyəri dəyişir. Hazırda kifayət qədər uzun xidmət müddətinə malik litium, kadmium qalvanik elementlərə tələbat var.
