Гальванічні джерела струму одноразової дії, принцип роботи та склад елементів. Типи гальванічних елементів, їх характеристика та історія винаходу. Поширені типорозміри сольових та лужних елементів. Характеристика кислотних та герметичних акумуляторів.
Аннотация к работе
Хімічні джерела струму (ХДС) протягом багатьох років міцно увійшли в наше життя. У тому випадку, коли споживана потужність порівняно велика (10Ач), використовуються акумулятори, в основному кислотні, а також нікель-залізні і нікель-кадмієві.Гальванічні джерела струму одноразової дії являють собою уніфікований контейнер, в якому знаходяться електроліт, абсорбований активним матеріалом сепаратора, і електроди (анод і катод), тому вони називаються сухими елементами. Цей термін використовується стосовно всіх елементів, що не містить рідкого електроліту. Цей елемент (елемент Якобі-Даніеля) складається з мідної пластини, зануреної в розчин сульфату міді (мідний електрод), і цинкової пластини, зануреної в розчин сульфату цинку (цинковий електрод). Під час роботи елемента, тобто при замкнутому ланцюзі, цинк окислюється: на поверхні його зіткнення з розчином атоми цинку перетворюються в іони, які гідратуючись, переходять в розчин. У вугільно-цинкових елементах використовується пасивний (вугільний) колектор струму вконтакті з анодом з двоокису марганцю (MNO2), електроліт з хлориду амонію і катодом з цинку.До винаходу гальванічних елементів єдиним джерелом електрики були електричні електростатичні машини (назва походить від грецького слова “електрон” - бурштин; зі старовини була відома здатність шматків бурштину заряджатися при терті і притягати легкі предмети). Тільки в Герца приймачем служив дротовий прямокутник - антена з іскровим проміжком (дуже слабкі іскорки в приймачі він спостерігав у темряві за допомогою лупи), тоді як у Гальвані роль антени виконував скальпель, а детектором був нерв жаби. Однак досліди з дротом він пояснив зовсім інакше: електрика виникає при контакті різних металів, а жаба - це просто дуже чуттєвий прилад для виміру і до утворення електрики як такого відношення не має. Спочатку це були чашечки з розчином кислоти, у яку були опущені металеві смужки, потім - кружечки з цинку і міді (чи срібла), розділені прокладками з папера, тканини, що були пропитані розчином лугу або просто розсолом. Введення в електричний ланцюг розчинів (Вольта назвав їх провідниками другого роду на відміну від металів - провідників першого роду) виявилося вирішальним у винаході Вольта.Накопичення енергії в акумуляторі відбувається при протіканні хімічної реакції окислення-відновлення електродів. Під час роботи акумулятора - при його розряді - в ньому протікає окислювально-відновлювальна реакція, в ході якої металевий свинець окислюється: 2 - За мірою розряду акумулятора матеріали його катода (PBO2) і анода (Pb) витрачаються. Для зарядки (або заряду) акумулятор підключають до зовнішнього джерела струму (плюсом до плюса і мінусом до мінуса). При цьому струм протікає через акумулятор у напрямку, зворотному тому, в якому він проходив при розряді акумулятора.Виконуючи дану роботу, я дізналася, що гальванічний елемент - це електрохімічна комірка, названа на честь Луїджі Гальвані; джерело живлення, в якому використовується різниця електродних потенціалів двох металів, занурених у електроліт. На поверхні кожного з металів, занурених в електроліт, утворюється подвійний електричний шар внаслідок переходу частини атомів металу в розчин у вигляді йонів. Якщо зєднати електроди провідником, то заряд стікатиме від електрода з більшим потенціалом, до електрода з меншим потенціалом, утворюючи електричний струм.