Để vẽ sơ đồ tế bào mạ, cần phải hiểu nguyên tắc hoạt động, đặc điểm cấu tạo của nó.
Người tiêu dùng ít khi để ý đến pin và ắc quy, trong khi những nguồn điện này đang có nhu cầu cao nhất.
Nguồn dòng điện hóa học
Tế bào mạ là gì? Mạch của nó dựa trên một chất điện phân. Thiết bị bao gồm một bình chứa nhỏ nơi chứa chất điện phân, được vật liệu phân tách hấp phụ. Ngoài ra, sơ đồ của hai tế bào galvanic giả định sự hiện diện của một cực âm và một cực dương. Tên của một tế bào galvanic như vậy là gì? Sơ đồ liên kết hai kim loại với nhau gợi ý phản ứng oxi hóa khử.
Tế bào mạ đơn giản nhất
Nó ngụ ý sự hiện diện của hai tấm hoặc thanh làm bằng các kim loại khác nhau, được ngâm trong dung dịch điện ly mạnh. Trong quá trình hoạt động của tế bào điện này, một quá trình oxy hóa được thực hiện trên cực dương, liên quan đến sự trở lại của các điện tử.
Tại cực âm - phục hồi, kèm theosự chấp nhận của các hạt âm. Có sự chuyển electron qua mạch ngoài đến chất oxi hoá từ chất khử.
Ví dụ về tế bào mạ
Để tạo ra các mạch điện tử của tế bào điện, cần phải biết giá trị của thế điện cực tiêu chuẩn của chúng. Hãy phân tích một biến thể của tế bào mạ đồng-kẽm hoạt động trên cơ sở năng lượng được giải phóng trong quá trình tương tác của đồng sunfat với kẽm.
Tế bào galvanic này, sơ đồ sẽ được đưa ra bên dưới, được gọi là tế bào Jacobi-Daniel. Nó bao gồm một tấm đồng, được nhúng trong dung dịch đồng sunfat (điện cực đồng), và nó cũng bao gồm một tấm kẽm, nằm trong dung dịch sunfat của nó (điện cực kẽm). Các dung dịch tiếp xúc với nhau, nhưng để ngăn sự trộn lẫn của chúng, phần tử sử dụng một vách ngăn làm bằng vật liệu xốp.
Nguyên lý hoạt động
Tế bào mạ hoạt động như thế nào, mạch của nó là Zn ½ ZnSO4 ½½ CuSO4 ½ Cu? Trong quá trình hoạt động, khi đóng mạch điện, quá trình oxy hóa kẽm kim loại xảy ra.
Trên bề mặt tiếp xúc của nó với dung dịch muối, người ta quan sát thấy sự biến đổi của các nguyên tử thành cation Zn2 +. Quá trình này đi kèm với sự giải phóng các electron "tự do", di chuyển dọc theo mạch bên ngoài.
Phản ứng xảy ra trên điện cực kẽm có thể được biểu diễn như sau:
Zn=Zn2 + + 2e-
Phục hồication kim loại được thực hiện trên điện cực bằng đồng. Các hạt âm đi vào đây từ điện cực kẽm kết hợp với các cation đồng, lắng đọng chúng dưới dạng kim loại. Quá trình này như sau:
Cu2 + + 2e-=Cu
Nếu chúng ta cộng hai phản ứng đã thảo luận ở trên, chúng ta sẽ có được một phương trình tổng thể mô tả hoạt động của một tế bào mạ kẽm-đồng.
Điện cực kẽm đóng vai trò cực dương, đồng đóng vai trò cực âm. Các tế bào điện và pin hiện đại yêu cầu sử dụng một dung dịch điện phân duy nhất, giúp mở rộng phạm vi ứng dụng của chúng, giúp hoạt động của chúng thoải mái và thuận tiện hơn.
Các loại tế bào mạ
Phổ biến nhất là các nguyên tố cacbon-kẽm. Họ sử dụng một bộ thu dòng cacbon thụ động tiếp xúc với cực dương, là oxit mangan (4). Chất điện phân là amoni clorua, được sử dụng dưới dạng bột nhão.
Nó không lây lan, vì vậy bản thân tế bào galvanic được gọi là khô. Đặc điểm của nó là khả năng “phục hồi” trong quá trình hoạt động, có ảnh hưởng tích cực đến thời gian hoạt động của chúng. Các tế bào galvanic như vậy có giá thành thấp, nhưng công suất thấp. Khi nhiệt độ giảm, chúng giảm hiệu suất và khi tăng lên, chất điện phân bị khô dần.
Nguyên tố kiềm liên quan đến việc sử dụng dung dịch kiềm, vì vậy chúng có khá nhiềuứng dụng.
Trong các tế bào lithium, một kim loại hoạt động đóng vai trò là cực dương, có ảnh hưởng tích cực đến tuổi thọ sử dụng. Lithium có thế điện cực âm, do đó, với kích thước nhỏ, các phần tử như vậy có điện áp danh định lớn nhất. Trong số những nhược điểm của hệ thống như vậy là giá cao. Mở nguồn điện liti sẽ gây nổ.
Kết
Nguyên tắc hoạt động của bất kỳ tế bào điện nào là dựa trên quá trình oxy hóa khử xảy ra ở cực âm và cực dương. Tùy thuộc vào kim loại được sử dụng, dung dịch điện phân được chọn, tuổi thọ của phần tử thay đổi, cũng như giá trị của điện áp danh định. Hiện tại, nhu cầu sử dụng các tế bào galvanic lithium, cadmium, có tuổi thọ khá dài.
