Leclanché kuiv hunnik. Tavaline kuiv kuhi või Leclanché vaia

Kell tavalised patareid nimetatakse Leclanché patareid nime saanud selle leiutaja, prantsuse keemiku George Leclanché (1839–1882) järgi.

George Leclanché (1839–1882)

Leclanché lõi seda tüüpi patareid aastal 1866. Teda kutsutakse ka kuiv rakk sest seni olid ainult patareid, mis kasutasid vesilahuseid, näiteks Danielli hunnik.

 Kaks teist nime, mida seda tüüpi kuhjad oma põhiseaduse tõttu saavad, on happekuhi või tsingist süsinikpatarei. Selle moodustab põhimõtteliselt tsingi ümbris, mis on eraldatud teistest keemilistest liikidest, mis moodustavad poori poorse paberi abil.

See tsink vastab raku või anoodi negatiivsele poolusele, kuna see oksüdeerub, kaotades kaks elektroni vastavalt allpool toodud poolreaktsioonile:

Negatiivne poolus - anood: Zn _s) → Zn²⁺_(siin) + 2 ja^-

Sellel hunnikul on ka positiivne poolus - katood, mis on grafiitvard, mis on paigaldatud mangaandioksiidiga ümbritsetud vaia keskele (MnO₂), pulbristatud süsi (C) ja märg pasta, mis sisaldab ammooniumkloriidi (NH₄Cl), tsinkkloriid (ZnCl₂) ja vesi (H₂O).

Ammooniumkloriid ja tsinkkloriid on happelise iseloomuga soolad, sellest ka nimi “happerakk”.

Grafiitvarda juhib tsingi poolt mangaanile kaotatud elektronid, vähendades mangaandioksiidi (MnO)₂) mangaanitrioksiidiks (Mn₂O₃) vastavalt järgmisele poolreaktsioonile:

Positiivne poolus - katood: 2 MnO_{2 (aq)} + 2 NH₄¹⁺_(siin) + 2e^- → 1 Mn₂O_3s) + 2NH_{3 g)} + 1 tund₂O₍₁₎

Märg pasta toimib soolapunktina, võimaldades hüdroksüülanioonide (OH^-) grafiidist tsinkini.

Üldise reaktsiooni annab:

Zn _s) + 2 MnO_{2 (aq)} + 2 NH₄¹⁺_(siin) → Zn²⁺_(siin) + 1 Mn₂O_3s) + 2NH_{3 g)}

Iseenesest ei saa neid patareisid laadida, kuna kogu mangaandioksiid muundatakse mangaanitrioksiidiks. Kui aku lakkab töötamast, tuleb see visata.

Nende patareide ddp on 1,5 V. Kuid ammoniaak (NH_{3 g)}) katoodi moodustunud) saab ladestada grafiitvardale, takistades elektronide läbipääsu ja vähendades aku pinget. Tavalise töörežiimi taastamiseks jätke aku tsingikationina (Zn²⁺_(siin)), mis moodustub anoodi juures, reageerib ammoniaagiga, jättes grafiitvarda vabaks.

Lisaks võib aidata ka vaia külmkappi asetamine, kuna temperatuuri langetamine soodustab ammoniaagi lahustuvust kuhja niiskes pastas.

Teine oluline tegur Leclanché kuivrakkude kohta, mida peame arvestama, on see tsingikest võib korrosiooni tekitada ja seeläbi lekitada söövitavat materjali ning seadet kahjustada.. Seetõttu on parim asi mitte jätta patareisid seadmete sisse, mida pidevalt ei kasutata.

Kuivad patareid on ette nähtud seadmetele, mis vajavad kerget ja pidevat tühjenemist, näiteks kaugjuhtimispult, seinakell, kaasaskantav raadio ja mänguasjad.

Autor Jennifer Fogaça
Lõpetanud keemia

Allikas: Brasiilia kool - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilha-seca-leclanche.htm