Alkaliparisto

Alkalinen akku käyttää kaliumhydroksidia elektrolyyttinä energian tuottamiseksi

Mikä on emäksinen akku?

Eräs Alkaliparisto Se on akku, joka saa energiansa sinkin (katodi) ja mangaanidioksidin (anodin) välisestä kemiallisesta hapettumisreaktiosta ja kuten elektrolyytti käyttää kaliumhydroksidia. Väliaine on emäksinen, joten sitä kutsutaan "emäksiseksi".

Tämä on tärkein ero tämän kasan ja monien muiden välillä, joissa sen elektrolyyttit ovat happoja, kuten NH-suoloja käyttävien sinkki-hiili-akkujen tapauksessa tapahtuu₄CL tai jopa rikkihappo, joka on keskittynyt auto -paristoihin.

Se on myös kuiva akku, koska emäksiset elektrolyyttit ovat pastana, jolla on pieni kosteusprosentti, mutta riittävät, jotta kemiallisiin reaktioihin osallistuvien ionien siirtyminen elektrodiin ja siten suorita elektronipiiri,.

Mitä suurempi kasa, sitä suurempi sen elämä ja työkyky (varsinkin jos ne on tarkoitettu esineisiin, jotka kuluttavat paljon energiaa). Pienille esineille sinulla on AA- ja AAA -akut.

Toinen ero sen elektrolyyttisen koostumuksen pH: n lisäksi on, että ladattavissa tai ei, ne kestävät yleensä pidempään kuin happamat akut.

Emäksinen akkukomponentit

Sinkkihiilihiilisen akun aikana on kaksi elektrodia: yksi sinkki ja toinen graafinen hiili. "Perusversiossa" yksi elektrodeista grafiitin sijasta koostuu mangaanioksidista (IV), minun₂, sekoitettu grafiitin kanssa.

Molempien elektrodien pinta kulutetaan ja päällystetään reaktioista johtuvien kiinteiden aineiden kanssa.

Emäksisen akun sisustus. Lähde: Wikimedia Commons

Myös tölkkien sijasta, jossa on homogeeninen sinkkipinta solusäiliönä, on sarja kompakteja levyjä (ylivoimainen kuva).

Voi palvella sinua: kiteiset kiinteät aineet: rakenne, ominaisuudet, tyypit, esimerkit

Kaikkien levyjen keskellä on MNO -sauva₂, jonka yläpäässä eristävä pesukone seisoo ja merkitsee pinon positiivista päätettä (katodi).

Levyt on peitetty huokoisella ja metallikerroksella, jälkimmäinen voi olla myös ohut muovikalvo.

Akun pohja muodostaa negatiivisen navan, jossa sinkki hapettaa ja vapauttaa elektroneja. Mutta nämä tarvitsevat ulkoisen piirin saavuttaakseen akun yläosaan, sen positiiviseen nauhaan.

Sinkin pinta ei ole sileä, kuten Leclanchén solujen kanssa, mutta karkea. Toisin sanoen heillä on monia huokosia ja suuri pinta -ala, joka lisää akun aktiivisuutta.

Peruselektrolyyttit

Paristojen muoto ja rakenne muuttuvat tyypin ja suunnittelun mukaan. Kaikilla alkaliparistoilla on kuitenkin yhteinen niiden elektrolyyttisen koostumuksen emäksinen pH.

Oikeastaan, oi -ionit ovat^- Ne, jotka osallistuvat reaktioihin, jotka vastaavat näiden esineiden osallistumista sähköstä.

Kuinka emäksinen akku toimii?

Kun emäksinen akku on kytketty esineeseen ja kytkeytyy päälle, sinkki reagoi heti OH: n kanssa^- pasta:

Zn (s) + 2OH^-(AC) => Zn (OH)₂(s) + 2e^-

Sinkin hapettumisen vapauttamat kaksi elektronia kulkevat ulkoiseen piiriin, missä ne ovat vastuussa esineen elektronisen mekanismin antamisesta.

Sitten he palaavat akkuun positiivisen liittimen (+), katodin kautta, eli he kulkevat MNO -elektrodin₂-grafiitti. Koska pastalla on tietty kosteus, seuraava reaktio tapahtuu:

Se voi palvella sinua: calcogens tai amfumos

2Mn₂(s) + 2h₂Tai (l) + 2e^- => 2Mn (OH) (s) + 2OH^-(AC)

Nyt MNO₂ Zn -elektronit vähenee tai voitetaan. Tästä syystä tämä terminaali vastaa katodia, missä pelkistys tapahtuu.

VAI NIIN^- Se uudistetaan syklin lopussa Zn: n hapettumisen aloittamiseksi. Toisin sanoen ne levisivät pasta keskelle, kunnes ne ovat uudelleen kosketuksissa jauhemaisen sinkin kanssa.

Samoin muodostuu kaasumaisia ​​tuotteita, kuten sinkki-hiilipaalu, jossa NH luodaan₃ ja h₂.

Zn (OH) -laitteiden peittämä piste saapuu pisteeseen, missä elektrodin koko pinta kattaa₂ ja MNO (OH), pinon käyttöiän lopettaminen.

Uudelleenladattavat patterit

Kuvattu alkalinen akku ei ole ladattavissa, joten "kuollut" ei ole mitään tapaa käyttää sitä uudelleen. Tämä on erilainen ladattavien kanssa, joille on ominaista palautuvia reaktioita.

Tuotteiden kääntämiseksi reagensseihin sähkövirta on käytettävä vastakkaiseen suuntaan (ei anodista katodiin, vaan katodista anodiin).

Esimerkki ladattavasta alkalisesta paristosta on NIMH. Tämä koostuu NioOH -anodista, joka menettää elektronit, jotka menevät nikkelihydridikatodiin. Kun akkua käytetään, ja tässä on tunnettu lause "lataa akku".

Siten se voidaan ladata satoja kertoja tarvittaessa. Aikaa ei kuitenkaan voida täysin kääntää ja saavuttaa alkuperäiset olosuhteet (mikä olisi luonnoton).

Samoin sitä ei voida ladata mielivaltaisella tavalla: valmistajan suosittelemia ohjeita on noudatettava.

Voi palvella sinua: Pentahydraatti kuparisulfaatti: rakenne, ominaisuudet, käyttötarkoitukset

Siksi ennemmin tai myöhemmin nämä paristot menevät myös tehokkuutensa. Siinä on kuitenkin etu, että se ei ole nopeasti kertakäyttöinen, mikä lisää pilaantumista.

Muita ladattavia akkuja ovat nikkeli-kadmiumin ja litiumin paristot.

Alkaliparistojen käyttö

- Jotkut alkaliparistojen variantit ovat niin pieniä, että niitä voidaan käyttää kelloissa, kaukosäätimissä, kelloilla, radioissa, leluissa, tietokoneissa, konsolissa, taskulamppuissa jne. 

- Markkinoilla ovat nämä, jotka ovat vallitsevia muun tyyppisiä akkuja (ainakin kotimaan käyttötarkoituksissa). Ne kestävät pidempään ja tuottavat enemmän sähköä kuin tavanomaiset Leclanché -paalut.

- Ne toimivat erittäin hyvin laajalla lämpötila -alueella, ne voivat jopa toimia alle 0 ° C: n, joten ne ovat hyvä sähkövoiman lähde niille jään tarttuville esineille.

Vaikka sinkki-manganilainen akku ei sisällä myrkyllisiä aineita, muut paristot, esimerkiksi elohopean akut, avaavat keskustelun niiden mahdollisista vaikutuksista ympäristöön.

Viitteet

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley (2008). Kemia. Cengage -oppiminen.
2. Usein kysymykset: Tiede. Toipunut Duracellista.MX
3. Mikä on ero emäksisten ja ei-alkaliinisten paristojen välillä? Toipunut tieteellisestä.com
4. Alkali-manganilainen akku. Mikrolähde.Magneetti.FSU.Edu