Rakud ehk elektrokeemilised elemendid ja patareid on seadmed, milles keemiline energia muundatakse spontaanselt elektrienergiaks.Element koosneb ainult kahest elektroodist ja elektrolüüdist, samal ajal kui aku on järjestikuste või paralleelsete patareide komplekt.
Kell primaarpatareid on mitte-laetavad seadmed, et kui nende sees toimuv oksüdatsioon-redutseerimisreaktsioon lakkab, tuleb need ära visata.
Iga seadme jaoks on näidatud akutüüp ja praegu kasutatavate peamiste patareide hulgas on peamised: Leclanché kuivad elemendid (tavalised patareid või happeelemendid), leelispatareid ja liitium / mangaandioksiidakud.
Vaadake, mis neid eristab ja millistesse seadmetesse nad sobivad:
- Leclanché kuivad rakud:
Need vaiad on põhimõtteliselt moodustatud tsingist ümbrisega, mis on eraldatud poorse paberi ja mangaandioksiidiga (MnO2), pulbristatud süsi (C) ja märg pasta, mis sisaldab ammooniumkloriidi (NH4Cl), tsinkkloriid (ZnCl2) ja vesi (H2O).
O tsink töötab nagu anoodkaotavad elektronid; see on grafiit töötab nagu katood, juhtides elektrone mangaandioksiidile:
Anoodi poolreaktsioon: Zn s) → Zn2+(siin) + 2 ja-
Katoodi poolreaktsioon: 2 MnO2 (aq) + 2 NH41+(siin) + 2e- → 1 Mn2O3s) + 2NH3 g) + 1 tund2O(1)
Ülemaailmne reaktsioon: Zn s) + 2 MnO2 (aq) + 2 NH41+(siin) → Zn2+(siin) + 1 Mn2O3 (s) + 2NH3 g)
Seda tüüpi akud sobivad seadmetele, mis vajavad kerget ja pidevat tühjenemist, näiteks kaugjuhtimispult, seinakell, kaasaskantav raadio ja mänguasjad.
Nende patareide päritolu, toimimise, vastupidavuse, DDP, ohtude ja ettevaatusabinõude kohta leiate lisateavet tekstist “Leclanché kuiv virn”.
Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)
- Alcaline patareid:
Selle töö on väga sarnane Leclanché kuivrakkudega, kuid ainus erinevus on see, et kloriid ammoonium (mis on happeline sool), lisatakse tugev alus, peamiselt naatriumhüdroksiid (NaOH) või kaaliumhüdroksiid (KOH).
Anoodi poolreaktsioon: Zn + 2 OH → ZnO + H2O + 2e-
Katoodi poolreaktsioon: 2 MnO2 + H2O + 2e-→ Mn2O3 + 2 OH
Üldine reaktsioon: Zn +2 MnO2→ ZnO + Mn 2O3
Leelispatareid on soodsamad kui happelised selles mõttes, et neil on suurem vastupidavus tavaliselt annavad 50–100% rohkem energiat kui tavaline sama suur aku, lisaks on väiksem oht lekib.
Need on mõeldud peamiselt seadmete jaoks, mis vajavad kiiret ja intensiivsemat allalaadimist, näiteks raadiod, kaasaskantavad CD / DVD- ja MP3-mängijad, taskulambid, digikaamerad jne.
Loe ka teksti Alcaline patareid.
- Liitium / mangaandioksiidi patareid:
Need patareid on kerged ja tekitavad suurt pinget (umbes 3,4 V), mistõttu neid kasutatakse sageli väikestes seadmetes, näiteks kellades ja kalkulaatorites. Erinevalt eelmistest juhtudest on selle vorming valuuta, nagu on näidatud järgmisel pildil:
Anood on liitium, katood on mangaandioksiid ja elektrolüüt on soolalahus:
Anoodi poolreaktsioon: lugeda →lugeda+ + ja−
Katoodi poolreaktsioon: MnO2 + lugenud+ + ja−→MnO2li)
Üldine reaktsioon: Li + MnO2 → MnO2li)
Autor Jennifer Fogaça
Lõpetanud keemia
Kas soovite sellele tekstile viidata koolis või akadeemilises töös? Vaata:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Levinumad elemendid ja primaarpatareid"; Brasiilia kool. Saadaval: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/tipos-pilhas-baterias-primarias-mais-comuns.htm. Juurdepääs 27. juunil 2021.
