უჯრედები და ელემენტები არის მოწყობილობები, რომლებიც გარდაქმნიან ქიმიურ ენერგიას (დაჟანგვის შემცირების რეაქციების საშუალებით) ელექტრულ ენერგიად. მათი კლასიფიკაცია შესაძლებელია ორ ტიპად: პრაიმერი და საშუალო.
ძირითადი ელემენტები და ელემენტები არის ის, რომელთა დატენვა შეუძლებელია. ელექტრონების გადაცემის რეაქციის შეწყვეტის შემდეგ, უჯრედი წყვეტს ფუნქციონირებას, რადგან მისი რეაქციები არ არის შექცევადი.
უკვე ელემენტები და მეორადი ელემენტები დატენულია და მათი გამოყენება განმეორებით შეიძლება.. იხილეთ მეორადი ელემენტების ორი ძირითადი მაგალითი:
- მანქანის ბატარეა (ტყვიის / ტყვიის ოქსიდის ბატარეა):
ეს ელემენტი იქმნება ტყვიის ფირფიტებით (Pb), რომლებიც დაკავშირებულია ნეგატიურ კონექტორთან და მოთავსებულია ტყვიის დიოქსიდით დაფარული ტყვიის ფირფიტებით (PbO2) რომლებიც, თავის მხრივ, დაკავშირებულია პოზიტიურ კონექტორთან. ორივე ჩაფლულია გოგირდმჟავას წყალხსნარში (H2მხოლოდ4) მასით 40%, რომელიც მუშაობს როგორც ელექტროლიტი (იონების გამტარი ხსნარი).
ტყვია არის უარყოფითი ელექტროდი ან ანოდი, რომელიც იჟანგება, კარგავს ელექტრონებს, ხოლო ტყვიის დიოქსიდი მუშაობს როგორც პოზიტიური ელექტროდი, კათოდი, რომელიც ამცირებს თავის თავს ელექტრონებს:
ანოდის ნახევარი რეაქცია: Pb + HSO41-+ თ2O ↔ PbSO4 + თ3ო1+ + 2 ე-
კათოდური ნახევრად რეაქცია: PbO2 + HSO41-+ 3 თ3ო1+ + 2 ე-PbSO4 + 5 საათი2ო
საერთო რეაქცია: Pb + PbO2 + 2 HSO41-+ 2 სთ3ო1+↔ 2 PbSO4 + 4 სთ2ო
გოგირდის მჟავას მოხმარებისას, ბატარეა დაიცლება. მაგრამ ზემოთ ნაჩვენები ბატარეის დათხოვნის რეაქციებია შექცევადი. ვინაიდან საპირისპირო რეაქციები არ არის სპონტანური, საჭიროა უწყვეტი ელექტროენერგიის მიწოდება გენერატორის მეშვეობით, როგორიცაა ალტერნატივა ან დინამო. ამრიგად, ეს რეაქციები ხდება საპირისპირო მიმართულებით, ახდენს გოგირდმჟავას რეგენერაციას და ბატარეის კვლავ გამოყენებას.
მანქანის ბატარეები, როგორც წესი, იტენება ავტომობილის დინამოთი. ენერგია მომარაგებულია ძრავის მოძრაობით ალტერნატორის მეშვეობით, რომელსაც აქვს დინამო, რომლის ფუნქციაა მექანიკური ენერგიის ელექტრულ ენერგიად გარდაქმნა. ეს დატენვა ხშირად უნდა გაკეთდეს, რადგან ამ ტიპის ბატარეები ხშირად იცლება.
მჟავას ხსნარის სიმკვრივე გვაჩვენებს ბატარეის გამოყოფის ხარისხს, თუ სიმჭიდროვე ნაკლებია 1,20 გ / სმ-ზე3, იგი გადმოიტვირთება, მაგრამ თუ იგი უდრის 1,28 გ / სმ-ს3, იგი დატვირთულია.
დამატებითი ინფორმაცია ამ ტიპის ბატარეის შესახებ, წაიკითხეთ ტექსტი მანქანის ტყვიის აკუმულატორი.
- მობილური ტელეფონის ბატარეა (ლითიუმის იონის ბატარეა):
ეს ელემენტი წარმოადგენს ენერგიის გარდაქმნის ყველაზე თანამედროვე სისტემას, რომელიც ფართოდ გამოიყენება პორტატულ ელექტრონულ მოწყობილობებში, განსაკუთრებით მობილურ ტელეფონებში.
მოკლედ, ამ ბატარეის კათოდური ან პოზიტიური ბოძი არის ლითიუმის ოქსიდი და კობალტი, ხოლო ანოდი ან უარყოფითი ბოძი შედგება ნახშირბადისგან (გრაფიტი). მისი მოქმედება ემყარება ლითიუმის იონების მოძრაობას ანოდიდან კათოდამდე ელექტროლიტის საშუალებით, რომელიც არის არაწყალბადის გამხსნელი:
ანოდის ნახევარი რეაქცია: ლიyჩ6 (s) ი ლი + ჩ6+y-
კათოდური ნახევრად რეაქცია: ლიxCoO2 (s) + y წაიკითხა+(s) + y და- წავიკითხეx + yCoO2 (s)
გლობალური რეაქცია: ლიyჩ6 (s) + წაიკითხეთxCoO2 გ6(s) + წაიკითხაx + yCoO2 (s)
ეს რეაქციები შექცევადია, ამიტომ ამ ელემენტების დატენვა შესაძლებელია მოწყობილობაში მოთავსების შემთხვევაში. რომელიც ახდენს ელექტრულ დენას და იწვევს საპირისპირო რეაქციას, რომლის დროსაც ლითიუმის იონები გადადიან ოქსიდიდან გრაფიტი.
Ტექსტი ლითიუმის ელემენტები და ელემენტები დეტალურად ხსნის ამ მოწყობილობების მუშაობას.
ჯენიფერ ფოგაჩას მიერ
დაამთავრა ქიმია
წყარო: ბრაზილიის სკოლა - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/pilhas-baterias-secundarias.htm
