Карта сайта

Гальванические и электролитических ячеек Электрохимии и электрохимические клетки были введены в нашем отделении по мониторингу диабета. Вы можете просмотреть эту страницу здесь . Гальванические элементы находятся в цепи , что делает возможным передачу электронов через него. Ячейка включает в себя: анодный электрод , где происходит окисление катод, электрод , где происходит уменьшение электролит, чтобы позволить проводимость ионов в растворе в каждой половине клетки солевой мостик или полупроницаемую мембрану, чтобы обеспечить проводимость ионов между половиной клеток внешняя цепь , которая соединяет два электрода включает в себя провода, нагрузки и измерительные приборы Элементы гальванические Электрохимическая ячейка , которая высвобождает энергию называется гальванический элемент. Электрохимическая реакция имеет отрицательное значение свободной энергии Гиббса и разность потенциалов положительных клеток. Ниже приводится гальванический элемент , в котором реакцию между А + и В является экзотермической, с Г -10 кДж / моль в стандартных условиях , и значение E 0 0,10 В. Водородного электрода и полуреакций У нас есть таблицы , которые показывают половину снижения реакции. Как это получается? Электрохимическая реакция в электрохимической ячейке требует и уменьшения восстановительной полуреакции и реакции окисления половину. Вольтметр в цепи показывает общее напряжение ячейки (Е = Е TOT красный + E OX). Мы можем определить с половиной потенциалы клеток путем измерения напряжения ячейки, которая включает в себя, что половина клеток наряду со стандартной полуэлементе известного потенциала. Принятый стандарт электрод водородный электрод. Это состоит из полуэлементе с нереакционноспособного металлическим электродом, Н 2 (г) при давлении 1 атм, и 1 М водным раствором кислоты. В режиме уменьшения: 2Н + + 2е - H 2 E красный = 0.00 V В режиме окисления: H 2 2Н + + 2е - E красный = 0.00 V Здесь можно увидеть , что потенциал половины ячейки , в которой Cu +2 сводится к Cu составляет 0,34 В. сокращение Cu +2 + 2е - Cu E красный = х окисление H 2 2Н + + 2е - E вол = 0,00 V сеть Cu +2 + H 2 Cu + 2H + E TOT = 0,34 V электролитических ваннах Электролизер имеет эндотермический химическую реакцию. Реакция не спонтанное так необходим источник питания. Энергия хранится в электрохимической ячейке. Эта энергия может быть освобожден, когда клетка разрешено работать в гальванической режиме. Справа вверху есть гальванический элемент, который мы видели ранее. Молекулы А и В + производятся и выделяется энергия. Электрод на левой стороне ячейки является катодом , так как А + сводится к на этом электроде. Слева вверху такой же ячейки в электролитическую режиме. Источник энергии вызывает реакцию идти в направлении, противоположном направлению спонтанной. Теперь, А + и В производятся. Электрод по праву является катодом becuase B + сводится к B есть. Классификация, типы и габариты батареек Дом и семья Аксессуары А В наше время батарейки являются самыми распространёнными источниками кормления для электроники и мелкой техники. Необходимость их подмены появляется достаточно нередко. Для такого чтоб изготовить лучший отбор при приобретению новейшего гальванического вещества, следует направлять интерес не лишь на габариты батареек и название производителя. В данной статье найдутся ответы на последующие вопросы: какой-никакой формы посещают эти источники кормления? Какими посещают типы батареек по размеру? Как маркируются гальванические составляющие и на что необходимо направить интерес при приобретению, чтоб источник кормления прослужил продолжительно? Виды батареек Классификация батареек исполняется в зависимости от материалов, из которых сделаны их функциональные составляющие: анод, катод и электролит. Существует 5 видов современных источников кормления: солевые, щелочные, ртутные, серебряные, литиевые. Типы батареек по размеру будут перечислены ниже. А вданныймомент тщательно осмотрим любой из указанных классов гальванических частей. Солевые батарейки Солевые батарейки были сделаны во 2-ой половине двадцатого века. Они пришли на замену существовавшим раньше марганцево-цинковым источникам кормления. Размеры батареек не поменялись, а вот разработка производства данных гальванических частей стала иной. В солевых источниках кормления в качестве электролита употребляется раствор хлорида аммония. В нём расположены электроды, сделанные из цинка и оксида марганца. Соединение меж отдельными электролитами исполняется при поддержке солевого моста. Основным плюсом таковых батареек является их низкая цену. Эти гальванические составляющие кормления наиболее дешёвые посреди всех имеющихся. Недостатки солевых батареек: в период ряда значительно снижается усилие; срок сохранения мал и сочиняет только 2 года; к концу гарантированного срока сохранения ёмкость снижается на 30-40 процентов; при низкой температуре ёмкость уменьшается фактически до нуля. Щелочные батарейки Такие батарейки были открыты в 1964 году. Ещё одно заглавие данных источников кормления – алкалайновые( от британского слова alkaline, что в переводе значит конкретно " щелочной "). Электроды таковой батарейки сделаны из цинка и двуокиси марганца. В качестве электролита выступает щёлочь гидроксид калия. На нынешний день конкретно эти батарейки являются самыми распространёнными, таккак они непревзойденно подходят большинству электрических устройств. Достоинства алкалайновых источников кормления: владеют большей ёмкостью в сопоставлении с солевыми и, как последствие, наиболее долгим сроком службы; имеютвсешансы действовать при низкой температуре окружающей среды; владеют усовершенствованной герметичностью, то имеется возможность протечки снижена; имеют наиболее долгий срок сохранения, который сочиняет 5 лет; владеют сниженной скоростью саморазряда по сравнению с солевыми батарейками. Недостатки щелочных источников кормления: период ряда характеризуется постепенным понижением выходного напряжения; габариты батареек алкалайновых подобны характеристикам солевых, а вот цену и толпа щелочных источников кормления больше. Ртутные батарейки В таковой батарейке анод делается из цинка, катод – из оксида ртути. Электроды разделены при поддержке сепаратора и диафрагмы, которая пропитана 40% веществом гидроксида калия. Щёлочь тут употребляется как электролит. Благодаря конкретно такому составу этот источник кормления может действовать как батарея. Но при цикличной работе гальванический вещество деградирует, ёмкость его снижается. Достоинства ртутных батареек: стабильное усилие; высочайшие характеристики ёмкости и плотности энергии; вероятность работы как при высочайшей, так и при низкой температуре окружающей среды; долгий срок сохранения, который сочиняет 10 лет. Недостатки ртутных источников кормления: высочайшая стоимость; вероятность рискованного действия паров ртути в случае разгерметизации; надобность налаживания процесса сбора и утилизации. Серебряные батарейки В серебряной батарейке для изготовления анода употребляется цинк, для катода – оксид серебра. Электролитом выступает гидроксид натрия или калия. Именно к данной категории относятся батарейки для часов, габариты которых будут приведены ниже. Достоинства серебряных источников кормления последующие: стабильность напряжения; присутствие больших характеристик ёмкости и плотности энергии; невосприимчивость к температуре окружающей среды; долгий срок службы и сохранения. Недостатком таковых батареек является их высочайшая цену. Литиевые батарейки В таковой батарейке катод сделан из лития. Он отделён от анода с поддержкой сепаратора и диафрагмы, которая пропитана органическим электролитом. Достоинства литиевых батареек: постоянное усилие; высочайшая ёмкость и плотность энергии; самостоятельность энергоёмкости от тока перегрузки; маленькая толпа; долгий срок сохранения, который сочиняет до 12 лет; невосприимчивость к перепадам температур. К недочетам литиевых батареек разрешено отнести только их дороговизну. Как замечено больше, источники кормления имеют различный хим состав. Также значительно различаются друг от друга формы и габариты батареек. Гальванические составляющие имеют различную высоту, поперечник и усилие. Рассмотрим классификацию батареек в согласовании с данными параметрами. Классификация батареек по размеру В зависимости от напряжения, вышины, диаметра и формы, источники кормления разрешено определённым образом классифицировать. Одной из самых популярных систем классификации является южноамериканская. Она представлена на рисунке ниже. Такая стандартизация различается удобством, её используют во почтивсех странах. Согласно южноамериканской системе источники кормления классифицируются последующим образом: Название Высота, мм Диаметр, мм Напряжение, В d 61, 5 34, 2 1, 5 c 50, 0 26, 2 1, 5 aa 50, 5 14, 5 1, 5 aaa 44, 5 10, 5 1, 5 pp3 48, 5 26, 5 9, 0 Кроме класса, указанного в таблице, источники кормления имеют и обиходное заглавие, которое употребляется в народе. К образцу, величина батарейки АА сравним с размером человечного пальца, благодарячему " народное " заглавие этого гальванического вещества – " пальчиковая " батарейка, или " два А ". А вот источник кормления c называется в обиходе " дюймовочкой ". Гальванический вещество d именуют " бочкой ". А батарейка ААА, габариты которой идентичны с параметрами самого маленького пальца человека, не зря называется " мизинчиковой ", или " три А ". Источник кормления pp3 получил заглавие " куща ". Также в электронике обширно употребляются маленькие круглые батарейки, габариты и наименования которых различаются многообразием. Более подробная информация о серебристых " пилюлях " и классификация таковых источников кормления приведена ниже. Батарейки " пилюли ": габариты и наименования Ещё одно заглавие маленькой круглой батарейки – сухой вещество. Такие источники кормления состоят из анода, выполненного из оксида серебра, цинкового катода и электролита. В качестве крайнего выступает смесь солей, которая владеет пастообразную консистенцию. Разные производители часто присваивают таковым источникам кормления обозначения, какие различаются от обычных. Ниже приведена классификационная матрица, в которой указаны другие наименования и габариты часовых батареек. Именно эти маленькие серебристые " пилюли " принуждают действовать машины современных наручных часов. Когда прибывает время сменить батарейку, разрешено встретиться с вопросом, какой-никакой же источник кормления подойдёт в данной ситуации? К образцу, ежели в часах использовался вещество 399, разрешено вместо него становить маленькую батарейку, которая в зависимости от производителя может обладать наименования v399, d399, lr57, lr57sw, lr927, lr927sw или l927e. Под таковыми названиями станет изготавливаться " пилюля ", вышина которой сочиняет 2, 6 мм, а поперечник – 9, 5. Размер батареек – это не единый параметр, на который следует направлять интерес при приобретению источников кормления. Для такого чтоб выучиться декодировать информацию, которая размещается на гальванических элементах, необходимо ознакомиться с главными принципами их маркировки. Маркировка батареек Международной электротехнической комиссией( iec) создана определённая система обозначений, сообразно которой следует маркировать все батарейки. На корпусе родника кормления обязана быть указана информация о его энергоёмкости, составе, размере, классе и величине напряжения. На образце батарейки, изображённой ниже, осмотрим подробнее все составляющие маркировки. Информация, указанная на источнике кормления, свидетельствует о последующем: гальванический заряд гальванического вещества сочиняет 15 А*ч; класс родника кормления – aa, то имеется это " пальчиковая " батарейка; усилие сочиняет 1, 5 Вольта. А что значит надпись " lr6 "? Это, фактически, и имеется разметка, которая даёт информацию о хим составе и классе родника кормления. Виды батареек имеют последующие буквенные обозначения: солевая – r; щелочная – lr; серебряная – sr; литиевая – cr. Классы батареек обозначаются таковыми цифрами: d – 20; C – 14; Aa – 6; Aaa – 03; Pp3 – 6/ 22. ныне разрешено расшифровать маркировку lr6 на приведённом рисунке. Буквы тут означают, что это щелочной гальванический вещество, а цифра показывает величина " пальчиковой " батарейки, то имеется показывает аксессуар родника кормления к классу aa. Сфера внедрения и индивидуальности выбора батареек В первую очередность следует отметить, что все гальванические составляющие отвечают потребностям унификации, то имеется покупатель без заморочек может сменить источник кормления 1-го производителя подобной батарейкой иного. Есть только одно предупреждение: не следует применять в одном устройстве источники тока, сделанные различными фирмами или тем наиболее относящиеся к различным видам. Это значительно понизит срок службы батареек. При выборе источников кормления необходимо направить интерес на упаковку. Нередко деятель показывает на ней устройства, в которых рекомендуется применять конкретно эти батарейки. Если таковая информация не предоставлена, советы, размещённые ниже, помогут изготовить верный отбор. Солевые батарейки владеют маленькой ёмкостью в 0, 6-0, 8 А*ч и употребляются в устройствах с небольшим энергопотреблением. Это имеютвсешансы быть пульты дистанционного управления, термометры электрические, тестеры, весы напольные или кухонные. Также солевые составляющие имеютвсешансы быть применены как батарейки для часов. Размеры таковых источников тока подобны подходящим характеристикам алкалайновых, но области их внедрения значительно разнятся. Ведь ежели применять солевые батарейки в устройствах с электродвигателем, фонариках или фотоаппаратах, то срок их службы может собрать только 20-30 минут. Такие гальванические составляющие не рассчитаны на огромные перегрузки. Щелочные батарейки владеют довольно большущий ёмкостью в 1, 5-3, 2 А*ч. Это дозволяет удачно применять их в устройствах, какие имеют завышенное энергопотребление. К таковым приспособлениям относятся цифровые фотоаппараты со вспышкой, фонарики, детские игрушки, офисные телефоны, компьютерные мышки и т. п. Батарейки, разработанные умышленно для фотоаппаратов, скорее отдают энергию. Это позитивно отображается на скорости работы камер. Если применять алкалайновый источник кормления в устройствах с малым энергопотреблением, то батарейки покажут хороший итог, их срок службы составит некотороеколичество лет. Двадцать - 30 лет обратно ртутные батарейки обширно применялось в таковых устройствах, как электрические часы, кардиостимуляторы, слуховые автоматы, приспособления военного назначения. На нынешний день внедрение данных источников кормления является ограниченным. Во почтивсех странах запрещается создавать и извлекать такие гальванические составляющие вследствии такого, что ртуть является ядовитым веществом. В случае применения данных источников тока нужна организация их единичного сбора и утилизация сообразно потребностям сохранности. Серебряные батарейки не получили массового распространения вследствии высочайшей стоимости сплава. Однако маленькие источники кормления этого вида обширно употребляются в наручных часах, материнских платах ноутбуков и компьютеров, слуховых аппаратах, музыкальных открытках, брелоках и иных устройствах, где нереально применять батарейки большего размера. Литиевые батарейки имеют наиболее долгий срок службы в сопоставлении даже с наилучшими алкалайновыми. Поэтому такие источники кормления используются в устройствах, какие владеют высочайшим энергопотреблением. Это может быть компьютерная и фототехника, мед аппаратура. Заключение Батарейка – произведение, которое, неглядя на свои малые габариты, может быть рискованным. Нельзя анализировать источник кормления, кидать его в пламя и, естественно, пробовать перезарядить. В козни разрешено найти советы о том, как презентовать батарейке вторую жизнь. Не старайтесь жить такие опыты, таккак это может быть щекотливо. При приобретению новейших батареек следует направлять интерес не лишь на производителя и пригодные габариты, но и на хим состав источников кормления. Для этого необходимо мочь декламировать маркировку. Правильно выбранные батарейки будут работать продолжительно и отменно. - Кто выдумал Батарейка - Когда Изобрели? Современная жизнь проходит под знаком электричества, которое всюду. Страшно даже поразмыслить, что станет, ежели внезапно все электрические приборы разом исчезнут или выйдут из строя. Электростанции разных типов, разбросанные по всему миру, исправно подают ток в электрические козни, питающие приборы на производстве и в быту. Однако человек устроен так, что никогда не случается доволен тем, что владеет. Быть привязанным проводом к электрической розетке очень неловко. Спасением в данной ситуации являются устройства, питающие током электрические фонарики, мобильные телефоны, фотоаппараты и остальные приборы, какие употребляются в расстоянии от родника электричества. Даже малюсеньким детям понятно их заглавие это батарейки. Строго разговаривая, обиходное заглавие " батарейка " является не совершенно корректным. Оно сводит сходу некотороеколичество видов источников электричества, специализированных для самостоятельного кормления устройства. Это может быть единый гальванический вещество, батарея или слияние нескольких таковых частей в батарею для роста снимаемого напряжения. Именно это слияние и породило обычное для нашего уха заглавие. Батарейки и гальванические составляющие, и батареи представляют собой хим источник электрического тока. Первый таковой источник был изобретен как это нередко случается в науке случаем итальянским доктором и физиологом Луиджи Гальвани в конце xviii в. Хотя электричество как явление знакомо человечеству с древнейших пор, почтивсе века эти надзора не имели нималейшего практического внедрения. Лишь в 1600 г. британский физик Уильям Гилберт выпустил в свет академический труд " О магните, магнитных телах и о огромном магните Земле ", где были обобщены популярные на тот момент данные об электричестве и магнетизме, а в 1650 г. Отто фон Герике сотворил электростатическую машинку, представлявшую собой серный шар, насаженный на железный стержень. Спустя столетие голландцу Питеру ван Мушенбруку впервыйраз получилось запастись с поддержкой " лейденской банки " главного конденсатора маленькое численность электричества. Однако оно было очень недостаточно для проведения суровых опытов. Исследованиями " естественного " электричества занимались такие эксперты, как Бенджамин Франклин, Георг Рихман, Джон Уолш. Именно труд крайнего об электрических скатах заинтриговал Гальвани. Настоящую мишень известного опыта Гальвани, совершившего революцию в физиологии и совсем вписавшего родное имя в науку, сейчас уже никто и не вспомнит. Гальвани препарировал лягушку и поместил ее на стол, где стояла электростатическая машинка. Его ассистент случаем дотронулся лезвием скальпеля до раскрытого бедренного нерва лягушки и мертвая мускула нежданно сократилась. Другой ассистент увидел, что такое проистекает лишь тогда, когда из машинки извлекается искорка. Вдохновленный изобретением, Гальвани начал методично изучить обнаруженное явление дееспособность мертвого продукта показывать жизненные сокращения под воздействием электричества. Проведя цельную серию экспериментов, Гальвани получил вособенности увлекательный итог, применяв медные крючки и серебряную пластинку. Если крюк, державший лапку, прикасался к пластинке, кавычка, дотронувшись до пластинки, немедленно сокращалась и поднималась. Потеряв контакт с пластинкой, мускулы лапки немедленно расслаблялись, она снова опускалась на пластинку, опять сокращалась и поднималась. Луиджи Гальвани. Журнальная иллюстрация. Франция. 1880 г. Так в итоге серии кропотливых экспериментов и был раскрыт новейший источник электричества. Сам Гальвани, вообщем, не задумывался о том, что фактор раскрытого им явления контакт разнородных металлов. По его понятию, источником тока служила хозяйка мускула, которая возбуждалась действием мозга, передаваемым по нервам. Открытие Гальвани изготовило сенсацию и повлекло за собой оченьмного опытов в разных отраслях науки. Среди последователей итальянского физиолога оказался его единоплеменник физик Алессандро Вольта. В 1800 г. Вольта не лишь дал верное разъяснение открытому Гальвани явлению, но и сконструировал приспособление, ставшее главным в мире искусственным хим источником электрического тока, прародителем всех современных батареек. Оно состояло из 2-ух электродов анода, содержащего окислитель, и катода, содержащего восстановитель, контактирующих с электролитом( веществом соли, кислоты или щелочи). Разность потенциалов, возникавшая меж электродами, подходила в этом случае вольной энергии окислительно-восстановительной реакции( электролиза), в ходе которой катионы электролита( позитивно заряженные ионы) восстанавливаются, а анионы( негативно заряженные ионы) окисляются на соответственных электродах. Реакция может завязаться лишь в том случае, ежели электроды объединены наружной цепью( Вольта объединял их обычной проволокой), по которой вольные электроны переходят от катода к аноду, формируя таковым образом разрядный ток. И желая инновационные батарейки имеют недостаточно всеобщего с гаджетом Вольты, принцип их работы остается постоянным: это два электрода, погруженные в раствор электролита и объединенные наружной цепью. Изобретение Вольты отдало значимый толчок исследованиям, связанным с электричеством. В том же году эксперты Уильям Никольсон и Энтони Карлайл с поддержкой электролиза разложили воду на водород и кислород, чуток позже Хэмфри Дэви таковым же образом открыл железный калий. Эксперименты Гальвани с лягушкой. Гравюра 1793 г. Но в первую очередность гальванические составляющие это, непременно, важный источник электрического тока. С середины xix в., когда возникли первые электроприборы, начался общественный выпуск хим частей кормления. Все эти составляющие разрешено поделить на два главных типа: первичные, в которых хим реакция является необратимой, и вторичные, какие разрешено перезарядить. То, что мы привыкли именовать батарейкой, является первичным хим источником тока, другими словами неперезаряжаемым составляющей. Первыми батарейками, запущенными в общее создание, стали изобретенные в 1865 г. французом Жоржем Лекланше марганцево-цинковые составляющие кормления с солевым, а потом с загущенным электролитом. Вплоть до истока 1940-х годов это был фактически единый вид используемых гальванических частей, который вследствие низкой стоимости обширно распространен до сих пор. Такие батарейки именуют сухими или угольно-цинковыми веществами. Гигантская электрическая батарея, сконструированная У. Уолластоном для опытов x. Дэви. Схема работы искусственного хим родника тока А. Вольты. В 1803 г. Василий Петров сотворил самый-самый мощнейший в мире вольтов столб, применяв 4200 железных кругов. Ему получилось развить усилие 2500 вольт, а втомжедухе раскрыть такое принципиальное явление, как электрическая цата, которое позже стало употребляться в электросварке, а втомжедухе для электрических запалов взрывчатки. Но реальным технологическим прорывом стало возникновение щелочных батареек. Хотя по хим составу они не вособенности различаются от частей Лекланше, а их номинальное усилие по сравнению с сухими веществами увеличено незначительно, за счет принципиального конфигурации конструкции щелочные составляющие имеютвсешансы выслужить в четыре-пять раз подольше сухих, истина, при соблюдении определенных критерий. Важнейшей задачей при разработке батарей является повышение удельной емкости вещества при уменьшении его размера и веса. Для этого непрерывно ведется розыск новейших хим систем. Самыми высокотехнологичными первичными веществами на нынешний день являются литиевые. Их вместимость в два раза больше емкости сухих частей, а срок службы значительно подольше. Кроме такого, ежели сухие и щелочные батарейки разряжаются равномерно, литиевые держат усилие в движение фактически только срока службы и только потом грубо утрачивают его. Но даже самая наилучшая батарейка не может сравниться по эффективности с перезаряжаемым аккумулятором, принцип деяния которого основан на обратимости хим реакции. О способности сотворения такового устройства начали думать еще в xix в. В 1859 г. француз Гастон Планте изобрел свинцово-кислотный батарея. Электрический ток в нем появляется в итоге реакций свинца и диоксида свинца в сернокислотной среде. Во время генерации тока разряжаемый батарея тратит серную кислоту, образуя сульфат свинца и воду. Чтобы повторять его, нужно ток, получаемый из иного родника, выпустить по цепи в обратную сторону, при этом влага станет применена для образования серной кислоты с высвобождением свинца и диоксида свинца. Несмотря на то что принцип деяния такового аккумулятора был описан достаточно издавна, его общее создание началось лишь в xx в., таккак для перезарядки устройства требуется ток высочайшего напряжения, а втомжедухе воплощение цельного ряда остальных критерий. С развитием электросетей свинцово-кислотные батареи стали незаменимы и употребляются по сей день в карах, троллейбусах, трамваях и иных средствах электротранспорта, а втомжедухе для аварийного электроснабжения. Немало маленьких бытовых электроприборов втомжедухе работают на " многоразовых батарейках " перезаряжаемых аккумуляторах, имеющих ту же форму, что и невосстанавливаемые гальванические составляющие. Развитие электроники напрямую зависит от достижений в данной области. Элемент кормления Ж. Лекланше. Сухая аккумуляторная батарея. Мобильным телефоном, цифровым фотоаппаратом, навигатором, мобильным компом и иными схожими устройствами в xxi в. уже никого не удивишь, но возникновение их стало вероятным только с изобретением высококачественных малогабаритных аккумуляторов, вместимость и срок службы которых с каждым годом пытаются увеличить. Первыми на замену гальваническим элементам пришли никель-кадмиевые и никель-металлгидридные батареи. Их значимым недостатком был " результат памяти " понижение емкости, в случае ежели зарядка производилась при не вполне разряженном аккумуляторе. Кроме такого, они равномерно лишались заряд даже при отсутствии перегрузки. Эти трудности в значимой ступени были решены при разработке литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов, какие в настоящее время повсеместно употребляются в мобильных устройствах. Их вместимость существенно больше, они без утрат заряжаются в хотькакой момент и отлично удерживают заряд в состоянии ожидания. Несколько лет обратно в средства массовой информации проникли слухи о том, что американские эксперты вблизи подошли к изобретению " вечной батарейки " бетавольтаического вещества, источником энергии в котором являются радиоактивные изотопы, излучающие бета-частицы. Предполагается, что таковой источник энергии позволит мобильному телефону или ноутбуку действовать без подзарядки до 30 лет. Более такого, по истечении срока службы нетоксичный и нерадиоактивный вещество кормления остается полностью безвредным. Появление этого чудо-устройства, которое, без сомнения, изготовило бы революцию в индустрии, чрезвычайно шибко ударило бы по карману производителей обычных батареек можетбыть, благодарячему его до сих пор нет на прилавках. Современное приспособление для зарядки перезаряжаемых частей АА. Источник контента:Гальванический элемент Из Википедии, бесплатной энциклопедии Гальванический элемент, без катионов flow.png Гальванический элемент, или гальванический клеток, названный в честь Луиджи Гальвани или Алессандро Вольта соответственно, представляет собой гальванический элемент , который получает электрическую энергию от спонтанного окислительно - восстановительных реакций, протекающих в клетке. Как правило , он состоит из двух различных металлов , соединенных солевого мостика или отдельных половин клеток , разделенных пористой мембраной. Вольта был изобретателем гальванической груды , первой электрической батареи . В общем пользовании слово "батарея" пришел включать в себя один гальванический элемент, но батарея должным образом состоит из нескольких ячеек. [1] содержание 1 История 2 Описание 3 Cell напряжение 4 Гальваническая коррозия 5 типов клеток 6 Смотрите также 7 Ссылки 8 Внешние ссылки История [ править ] В 1780 году, Луиджи Гальвани обнаружил , что , когда два различных металла (например, меди и цинка) соединены , а затем и прикоснулся одновременно к двум различным частям нерва лягушки ноги, то контракты ног. [2] Он назвал это " животное электричество ". Гальваническая груда, изобретенная Алессандро Вольта в 1800 году , состоит из кучи клеток , подобных гальванического элемента. Тем не менее, Вольта построил его полностью из небиологических материалов для того , чтобы бросить вызов Гальвани (и более поздний экспериментатор Леопольдо Nobili ) теории животного электричества в пользу своего собственного металл-металл теории контакта электричества. [3] Маттеуччи в свою очередь , построили батарею полностью из биологического материала в ответ на Вольта. [4] Эти открытия проложили путь для электрических батарей; Ячейки Вольта был назван IEEE Milestone в 1999 году [5] Было предложено Вильгельм Кениг в 1940 году , что объект известный как батарея Багдадского может представлять технологию гальванического элемента из древней Парфии . Реплики, заполненные раствором лимонной кислоты или виноградного сока было показано, что создают напряжение. Тем не менее, это далеко не уверен, что это было его цели, другие ученые отмечают, что он очень похож на судах, которые были использованы для хранения пергаментные свитки. [6] Описание [ править ] Схема Zn-Cu гальванического элемента В своей простейшей форме Полуэлемент состоит из твердого металла ( так называемое электрод ), которая погружена в раствор; раствор содержит катионы электродного металла и анионов , чтобы сбалансировать заряд катионов. В сущности, Полуэлемент содержит металл в двух степенях окисления ; внутри изолированной полуэлемента, есть окислительно-восстановительный (редокс - ) реакция , которая находится в химическом равновесии , условие написано символически следующим образом (здесь, "М" представляет собой катион металла, атом , который имеет заряд дисбаланс в связи с потеря "п" электронов): М п + (окисленный видов) + е н и е - ⇌ M (уменьшенные виды) Гальванический элемент состоит из двух половин клеток, таким образом, что электрод из одной полуэлемента состоит из металла А, а электрод другого полуэлемента состоит из металла B; окислительно-восстановительные реакции для двух отдельных половин клеток, таким образом: А П + + е н и е - ⇌ B + м + м е - ⇌ B В общем случае, то эти два металла могут реагировать друг с другом: м A + B п т + п ⇌ B + M A п + Другими словами, атомы металла одной полуэлемента способны индуцировать снижение катионов металлов другого полуэлемента; И наоборот указано, катионы металлов одной полуэлемента способны окислять атомов металла с другой полуэлемента. Когда металл Б имеет большую электроотрицательность , чем металл А, а затем металл В стремится украсть электроны из металла А (то есть, металл B стремится к окислению металла А), тем самым способствуя одно направление реакции: м A + B п м + {\ displaystyle \ RightArrow} \правая стрелка п В + м Ап + Эта реакция между металлами может управляться таким образом , что позволяет делать полезную работу : Электроды соединены с металлической проволокой для того , чтобы проводить электроны , которые участвуют в реакции. В одной половине клетки, растворенные катионы металла-B соединяются с свободными электронами , которые доступны на границе раздела между раствором и металл-B электрода; Эти катионы , таким образом , нейтрализуют, заставляя их выпадать в осадок из раствора в виде отложений на металл-B электрода, процесс , известный как обшивкой . Эта реакция восстановления приводит к тому, свободные электроны в металле-B электрода, проволока, и металл-электрода, чтобы втягиваться в металл-B электрода. Следовательно, электроны боролись от некоторых из атомов металла-электроде, как если бы катионы металла-B реагируют непосредственно с ними; те атомы металла А становятся катионы, которые растворяются в окружающем растворе. Поскольку эта реакция продолжается, Полуэлемент с металл-электрода, развивается положительно заряженный раствор (так как катионы металла наплыв в него), в то время как другая половина-клеток развивается отрицательно заряженную решение (так как катионы металла-B выпадают из нее, оставляя позади анионов); неустанный, этот дисбаланс заряда будет остановить реакцию. Растворы соединяются солевого мостика или пористой пластины для того, чтобы проводить ионы (как катионы металл-А из одного решения, а также анионы из другого раствора), который уравновешивает заряды решений и тем самым позволяет реакции между металлической A и B металла, чтобы продолжить работу без оппозиции. По определению: Анод является электрод , где окисление (потеря электронов) происходит; в гальваническом элементе, то отрицательный электрод, а когда происходит окисление, электроны оставляют позади на электроде. [7] Эти электроны затем мигрируют к катоду (положительный электрод). Однако, при электролизе, электрический ток стимулирует поток электронов в обратном направлении. Таким образом, анод является положительным, а утверждение ода привлекает ионы истинно (отрицательно заряженные ионы текут к аноду, а электроны выталкиваются через проволоку). Металл-А электрод является анодом. Катодом является электрод , где сокращение (усиление электронов) происходит; в гальваническом элементе, то положительный электрод, как это происходит в меньшей степени окисления, меньше ионов в раствор, и меньше электронов оставлены на электроде. [7] Вместо этого, существует большая тенденция водных ионов уменьшается на входящих электронов от анода. Тем не менее, в электролизе катод отрицательный вывод, и привлечение положительных ионов из раствора. В этой ситуации заявление кот hode привлекает ионы кошек истинно (положительно заряженные, окисленные ионы металлов текут к катоду , как электроны движутся по проводу). Металл-Б электрод является катодом. Медь легко окисляется цинк; для ячейки Даниеля , изображенной на чертеже, анод цинка и катод меди , а анионы в растворах являются сульфатами соответствующих металлов. Когда электропроводящий устройство соединяет электроды, электрохимическая реакция: Zn + Cu 2+ → Zn 2+ + Cu Цинковый электрод растворяется и медь осаждают на медный электрод. Гальванические элементы, как правило, используется в качестве источника электроэнергии. По своей природе, они производят постоянный ток . Ячейка Уэстон имеет анод , состоящий из кадмия ртути амальгамы , и катод , состоящий из чистой ртути. Электролит представляет собой (насыщенный) раствор сульфата кадмия . Деполяризатор представляет собой пасту из Ртути сульфата. Когда раствор электролита насыщается, напряжение клетки очень воспроизводимым; следовательно, в 1911 году он был принят в качестве международного стандарта для напряжения. Батарея представляет собой набор гальванических элементов, которые соединены друг с другом с образованием единого источника напряжения. Например, типичный 12V свинцово-кислотная батарея имеет шесть гальванических элементов , соединенных последовательно с анодами , состоящими из свинца и катодов , состоящих из диоксида свинца. Большие номера батареи , например в телефонной станции , обеспечивающей центральный офис питание телефонов пользователя, могут иметь клетки , соединенные как последовательно и параллельно. Ячейка напряжения [ править ] Стандартный электрический потенциал клетки может быть определена путем использования стандартного потенциального стола для двух половины клеток , участвующих. Первый шаг заключается в определении двух металлов, реагирующие в клетке. Затем один отыскивает стандартный электродный потенциал , E 0, то в вольтах , для каждой из двух полуреакций . Стандартный потенциал для клетки равен более положительной E 0 значению минус более отрицательной E 0 значение. Например, на рисунке выше растворы CuSO 4 и ZnSO 4. Каждое решение имеет соответствующую металлическую полосу в нем, и солевой мостик или пористый диск , соединяющий два решения и позволяя SO 4 2- ионы свободно перемещаться между медными и цинковыми растворами. Для того чтобы вычислить стандартный потенциал один смотрит вверх меди и цинка половина реакций и находит: Cu 2+ + 2 е - ⇌ Cu: E 0 = 0,34 V Zn 2+ + 2 е - ⇌ Zn: E 0 = -0,76 V Таким образом, общая реакция: Cu 2+ + Zn ⇌ Cu + Zn 2+ Стандартный потенциал для реакции является то +0.34 V - (-0,76 В) = 1,10 В. Полярность клетки определяется следующим образом. Цинк металл сильнее, чем сокращение металлической меди; что то же самое, стандарт (сокращение) потенциал для цинка является более отрицательным, чем у меди. Таким образом, цинк металл потеряет электроны ионов меди и развить положительный электрический заряд. Константа равновесия , К, для ячейки задается {\ displaystyle \ пер K = {\ гидроразрыва {НФО ^ {0}} {RT}}} \ Пер K = {\ гидроразрыва {НФО ^ {0}} {RT}} где F является постоянная Фарадея , R является универсальная газовая постоянная и Т температура в градусах Кельвина . Для ячейки Даниеля К приблизительно равна 1,5 × 10 37. Таким образом, в равновесии, несколько перенос электронов, достаточно, чтобы вызвать электроды должны быть заряжены. [8] Фактическая Полуэлемент потенциалы должны быть вычислены с помощью уравнения Нернста как растворенные вряд ли будут в их стандартных состояниях, {\ displaystyle E _ {\ текст {Полуэлемент}} = Е ^ {0} - {\ гидроразрыва {RT} {нФ}} \ _ {пер е} Q} E _ {{{\ текст {Полуэлемент}}}} = Е ^ {0} - {\ гидроразрыва {RT} {нФ}} \ _ {пер е} Q где Q является реакция фактор . Это упрощает для {\ displaystyle E _ {\ текст {Полуэлемент}} = Е ^ {0} {-2,303 \ гидроразрыва {RT} {нФ}} \ лог _ {10} \ {M ^ {п +} \}} E _ {{{\ текст {Полуэлемент}}}} = Е ^ {0} -2,303 {\ гидроразрыва {RT} {нФ}} \ войти _ {{10}} \ {M ^ {{п +}} \ } где {М п +} является активность иона металла в растворе. Металлический электрод находится в стандартном состоянии, так по определению имеет единичную активность. В концентрации практике используется вместо активности. Потенциал целой клетки получают путем объединения потенциалов для двух половин ячеек, так что это зависит от концентраций обоих растворенных ионов металла. Значение 2,303 R / F составляет 0,19845 × 10 -3 В / К, так что при 25 ° С (298,15 К) потенциал Полуэлемент изменится {\ displaystyle {0.05918V} / {п}} {0.05918V} / {п} если концентрация иона металла увеличивается или уменьшается в 10 раз. {\ displaystyle E _ {\ текст {Полуэлемент}} = Е ^ {0} - {\ гидроразрыва {0.05918V} {N}} \ _ войти {10} [M ^ {п +}]} E _ {{{\ текст {Полуэлемент}}}} = Е ^ {0} - {\ гидроразрыва {0.05918V} {N}} \ лог _ {{10}} [M ^ {{п +}}] Эти расчеты основаны на предположении, что все химические реакции находятся в равновесии. При протекании тока в контуре, условия равновесия не будут достигнуты , и потенциал клеток, как правило, уменьшается с помощью различных механизмов, таких как развитие перенапряжениях . [9] Кроме того , так как химические реакции происходят , когда клетка производит мощность, концентрации электролитов и изменять напряжение элемента уменьшается. Следствием температурной зависимости стандартных потенциалов является то, что напряжение, создаваемое гальванического элемента также зависит от температуры. Гальваническая коррозия [ править ] Основная статья: Электрохимическая коррозия Гальваническая коррозия представляет собой процесс , который ухудшает металлы электрохимически . Эта коррозия происходит , когда два разнородных металла находятся в контакте друг с другом в присутствии электролита , такой как соленая вода, образуя гальванический элемент. Ячейка может быть также образована, если тот же металл подвергается воздействию двух различных концентрациях электролита. Результирующий электрохимический потенциал тогда развивает электрический ток, который электролитически раствор етс менее благородного материала. Типы клеток [ править ] Концентрация клеток Электролизер Электрохимическая ячейка аккумулятор Лимонный ТЕРМОГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ клеток Смотрите также [ править ] биоэлектрохимических реактор Биологический напряжение ячейки Био-генератор нано Мобильные обозначения десульфатации Электрохимический инженерия электродный потенциал Electrohydrogenesis Электросинтез Ферментативный биотопливной ячейки Гальваническая серии Изотоп электрохимии Жертвенный анод Список литературы [ править ] ^ "Батарея" (опр. 4 , б) , Merriam-Webster Online словарь (2008). Проверено 6 августа 2008. ^ Keithley, Джозеф F (1999). Дэнилл Cell. John Wiley и Sons. стр. 49-51. ISBN 0-7803-1193-0 . ^ Кипнис, Наум (2003) "Изменение теории: случай контакта электричества Вольта" , Nuova Voltiana, Vol. 5. Università дельи Studi ди Павия, 2003 ISBN 88-203-3273-6 . стр. 144-146 ^ Кларк, Эдвин; Jacyna, LS (1992) в девятнадцатом веке Происхождение Нейрологическая Концепции , Калифорнийский университет Press. ISBN 0-520-07879-9 . п. 199 ^ "Основные этапы: Вольта Электрические батареи Изобретение, 1799" . IEEE Global History Network. IEEE. Проверено 26 июля 2011. ^ Хотон, Брайан (2007) Неизвестная история: Lost Цивилизации, Тайные знания и Тайны древности. Карьера Пресс. ISBN 1564148971 . стр. 129-132 ^ Б "Введение в окислительно - восстановительные равновесия" . Chemguide. Проверено 20 июля 2014. ^ Аткинса, Р; де Паула (2006). Физическая химия. J. (8 - е. Ред.). Oxford University Press. ISBN 978-0-19-870072-2 . Глава 7, разделы "Equilibrium электрохимии" ^ Аткинса, Р; де Паула (2006). Физическая химия. J. (8 - е. Ред.). Oxford University Press. ISBN 978-0-19-870072-2 . Раздел 25.12 "Working гальванические" Внешние ссылки [ править ] Как построить гальваническую батарею клеток от MiniScience.com Гальванический элемент , анимация Интерактивная анимация гальванического элемента . Химическое образование Research Group, Университет штата Айова. v T е гальванические Типы Вольтомагнитный свая аккумулятор батарея Flow Тро батареи Концентрация клеток Топливный элемент ТЕРМОГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ клеток Гальванический элемент Первичная ячейка (не заряжаемых) щелочной Алюминий-воздух бунзен хромовая кислота Кларк Дэнилл сухой Эдисон-Лаланд роща Leclanché литий Меркурий Никель оксигидроксид Кремний-воздух оксид серебра Уэстон Zamboni Цинк-воздух Угольно-цинковые Вторичная ячейка (перезаряжаемые) автомобильный Свинцово-кислотный Гель / VRLA Литий-воздух Литий-ионный литий - полимерный Литий фосфат железа литий - титаната Литий-серы Двойная батарея углерода Расплавленная соль нанопору Nanowire Никель-кадмиевые Никель-водородный Никель-железо Никель-литиевый Никель-металл Никель-цинковые полисульфид бромид Калий-ионный перезаряжаемые щелочные Натрий-ионный Натрий-серный Ванадий окислительно - восстановительной Цинк-бром Цинк-церий Клеточные части анодный связующее вещество катализатор катодный электрод электролит Half-элементная Ионы Соль мост Полупроницаемая мембрана Категории : гальванические коррозия Можно ли обманывать алкалиновые батарейки? В чём разница меж солевыми и алкалиновыми батарейками Дом и семья Аксессуары А История самостоятельных источников электрического кормления уходит в дальние Средние века, когда биофизик Гальвани нашел увлекательный результат в собственных опытах с отрезанными ногами лягушки. Позже Алессандро Вольта обрисовал это явление и на его основании сотворил первый гальванический вещество кормления, называемый сейчас батарейкой. Принцип деяния столба Вольта Как оказалось, Гальвани проводил свои опыты с электродами из различных металлов. Это натолкнуло Вольта на мысль, что при наличии проводника-электролита меж различными материалами может проскочить хим реакция, вызывающая разность потенциалов. Он сотворил родное приспособление исходя из этого принципа. Это была стопка из медных, цинковых и суконных с кислотой пластинок, объединенных меж собой. Вследствие хим реакции на анод и катод поступал гальванический заряд. В те годы казалось, что Вольта изобрел нескончаемый движок. На деле же вышло мало не так. Устройство батарейки Сегодня в батарейках употребляется тот же принцип: два реагента, объединенные меж собой электролитом. Как оказалось позднее, численность энергии, которое разрешено заполучить вследствие реакции, естественно, а сам процесс необратим. В классической солевой батарейке деятельные вещества вмещаются таковым образом, чтоб они не смешивались. Контакт меж ними исполняется лишь благодаря электролиту, который попадает к ним чрез маленькое отверстие. Также в батарейках имеется сниматели тока, передающие его конкретно на приспособление. В наши дни почаще только приобретают батарейки солевые или алкалиновые. Принцип деяния у них однообразный, но различный хим состав, вместимость и физиологические условия службы. Особенность алкалиновых батареек Переворотом в мире самостоятельных источников кормления стали батарейки duracell. В средине прошедшего века создатели данной фирмы нашли, что вместо кислоты в гальванических элементах разрешено применять щелочь. Такие батарейки имеют огромную в сопоставлении с солевыми вместимость и живучесть к экстремальным условиям работы. Кроме такого, казалось бы, севшая батарейка чрез некое время может еще мало поработать в устройстве. В связи с этим у почтивсех людей начал возникать вопрос: разрешено ли обманывать алкалиновые батарейки? Ответ единственный: нет. В Союзе же батарейки заряжали... Многие народные умельцы в русские эпохи заряжали севшие батарейки. Так они задумывались. На самом деле приспособление батарейки не дозволяет направить хим процессы вспять, как это проистекает с аккумуляторами. В старых гальванических элементах применялось соли, какие могли сбиваться в комки или формировать корку из осадка на токоснимателях. Пропускание чрез батарейку тока дозволяло аннулировать эти неудобные моменты и вынудить большее численность реагентов вступить в реакцию. К огорчению, в большинстве случаев возле 30 % вещества оставалось незадействованным. Таким образом, то, что умельцы именовали подзарядкой батарейки, на самом деле было только маленький встряской. Современные гальванические составляющие незадействованным оставляют не наиболее 10 % вещества. Чем подороже реагенты, тем крупная их вместимость при одних и тех же размерах. Батарейки на серебре работают раз в 7-10 подольше, но и стоят они также совершенно не недорого. В обыденных бытовых критериях полностью довольно обычных солевых батареек. Они не так недешево стоят, чтоб дерзать здоровьем, стараясь выдумать метод их повторять. Современные батарейки и угроза их подзарядки В индустрии оченьмного компаний занимаются созданием гальванических частей. Они дешевые и доступны любому человеку в всяком хозяйственном лавке или в лавке электроники. Поэтому совершенно неактуален вопрос о том, разрешено ли обманывать алкалиновые батарейки. Например, они имеют в собственном составе едкую щелочь. В замкнутом пространстве во время прохождения обратного тока зарядного устройства батарейка может закипеть и взорваться. Даже ежели ваш вещество кормления пережил один цикл зарядки, его вместимость значительно не возрастет. Батарейки duracell и остальные гальванические составляющие, быстрее только, достаточно скоро опять растеряют собственный заряд. К тому же у них может потечь электролит, что значительно испортит приспособление, в котором они находятся. Получается, что вместо мнимой экономии имеется риск заполучить суровый вред. Следовательно, нет значения думать о том, разрешено ли обманывать алкалиновые батарейки. Как удлинить жизнь батарейке? Обычные солевые батарейки нехорошо работают в критериях жары и холода. Поэтому нет значения применять их в такую погоду. Это соединено с тем, что электролит владеет качество замерзать или переходить в газообразное положение, что значительно понижает его проводимость. Севшая батарейка станет действовать еще некое время, ежели ее мало помять плоскогубцами. Только необходимо быть аккуратными, чтоб не разрушить корпус, подругому электролит потечет и испортит приспособление. Реагентам характерно сбиваться в комки. Это не дозволяет им входить в реакцию. Чтобы посодействовать процессу, постучите батарейкой о твердую поверхность. Еще процентов 5-7 ее мощности у вас выйдет вытрясти. Не все знают, что известная батарейка алкалиновая АА, как и остальные составляющие кормления, может саморазряжаться. Поэтому постоянно необходимо направлять интерес на дату изготовления. Старые батарейки имеют маленький срок службы. Нельзя смешивать различные типы гальванических частей. От этого они значительно утрачивают заряд. Также это случится, ежели к севшим батарейкам прибавить бодрые. Гальванические составляющие нехорошо работают в морозе и скоро утрачивают заряд. Перед аппаратом погрейте их в руках. Это вернет им бывшую вместимость. ныне вы понимаете, что на вопрос, разрешено ли обманывать алкалиновые батарейки, протест негативный. Зато разрешено значительно удлинить их жизнь, соблюдая критерии эксплуатации. Касательно конкретно этого вида батареек имеется еще одна апрош: используйте два набора частей. Когда один начнет терять собственный заряд, замените его на иной и дайте передохнуть. - Читайте подробнее
батарейки не прилагаются оператор
батарейки не прилагаются год премьеры
батарейки для насекомых киборгов
батарейка дюрасел ааа
батарейки не прилагаются автор сценария
батарейки дюрасел
батарейки не прилагаются
батарейки aaa
батарейки не прилагаются актеры
батарейки для слухового аппарата
[1]