ガルバニック要素：行動原理と品種

教育：

今日、ガルバニック電池は単独である最も一般的な化学物質源のうちの1つです。彼らの欠点にもかかわらず、彼らは電気工学に積極的に使われており、絶えず改善されています。

操作の原理

ガルバニックの最も単純な例要素はこのように見えます。硫酸水溶液を入れたガラス瓶に、1枚の銅、2枚目の亜鉛の2枚のプレートを浸します。それらは要素の正と負の極になります。これらの極を導体で接続すると、最も簡単な電気回路が得られます。セルの内部では、負の電荷を有する亜鉛板から正に帯電した銅板に電流が流れる。外側の鎖では、荷電粒子の運動は反対方向に起こる。

水素と酸の現在のイオンの作用下で残りの硫酸は異なる方向に移動する。水素は銅板に電荷を与え、酸残基は亜鉛を与える。そのため、素子の端子は電圧によってサポートされます。同時に、水素泡が銅板の表面に沈降し、ガルバニ電池の作用を弱める。水素はプレートの金属と一緒に追加の電圧を作ります。これは分極の起電力と呼ばれます。このEMFの充電方向は、ガルバニ電池のEMFの充電方向とは反対である。気泡自体は、要素内に追加的な抵抗を生成する。

私たちが考えている要素は古典的です例。実際には、そのようなガルバニ電池は、大きな分極のために単純に使用されない。それが起こらないように、元素の製造において、脱分極剤と呼ばれる水素原子を吸収する特殊な物質がその組成物中に導入される。一般に、これらは酸素または塩素を含む調製物である。

現代ガルバーニ電池の利点と欠点

現代ガルバニック電池異なる材料で作られています。最も一般的でおなじみのタイプは、フィンガー・パワード・バッテリーに使用される石炭 - 亜鉛エレメントです。彼らのプラスに、あなたは短期間の保存期間と低消費電力を考慮して相対的な安さを関連付けることができます。

より便利なオプションはアルカリ性ですガルバニ電池。マンガン - 亜鉛とも呼ばれます。ここで、電解質は、石炭などの乾燥物質ではなく、アルカリ溶液である。排出されると、これらの要素は、実際には気密に作られることができるため、実際にはガスを放出しない。このような元素の貯蔵寿命は、石炭亜鉛の貯蔵寿命よりも長い。

水銀要素は、設計上アルカリ性である。ここでは水銀酸化物を使用しています。このような電流源は、例えば医療機器に使用される。それらの利点は、高温（+50℃まで、一部のモデルでは+ 70℃まで）、安定した張力、高い機械的強度に対する耐性です。欠点は、水銀の毒性であり、そのために年齢を非常に慎重に処理し、リサイクルのために送る必要があるためです。

いくつかの要素は、酸化銀を使用して陰極の製造であるが、金属の高コストのために、それらの使用は経済的に不採算である。リチウム陽極を有する要素がより一般的である。また、コストも高くなりますが、考えられるすべてのタイプのガルバニ電池の中で最大の電圧があります。

別のタイプのガルバニ電池は、濃縮ガルバニ電池。それらにおいて、粒子移動のプロセスは、イオン移動の有無にかかわらず進行することができる。第1のタイプは、2つの同一の電極が、半透性の壁によって分離された異なる濃度の電解液に浸されている素子である。このような要素では、EMFは、より低い濃度の溶液にイオンが移動するために生じる。第2のタイプの素子では、電極は異なる金属でできており、各電極上で生じる化学プロセスによって濃度が均一化される。これらの要素の起電力は、第1の型の要素の起電力よりも高い。