XuMuK.ru - ГАЛЬВАНІЧНІ ЕЛЕМЕНТИ - Хімічна енциклопедія

Наши партнеры ArtmMisto

ГАЛЬВАНІЧНІ ЕЛЕМЕНТИ, поодинокі осередки хім. джерел струму, призначених для одноразового електричні. розряду (безперервного або переривчастого). Після розряду гальванічні елементи, на відміну від акумуляторів , Втрачають працездатність. Іноді термін "гальванічні елементи" застосовують і для позначення одиничних осередків акумуляторних батарей, к-які призначені для багаторазового використання, т. Е. Після розряду м. Б. знову заряджені. Головні складові частини гальванічних елементів: два електрода разл. природи і електроліт . зазвичай електроди - це металеві. пластинки або сітки, на к-які нанесені реагенти ( "Активні в-ва"); на отрицат. електрод - відновник (Zn, Li і ін.), На позитивний -окіслітель ( оксиди Mn, Hg та ін., А також солі ). На кожному з електродів , Занурених в електроліт , Встановлюється певний потенціал (окісліт.-відновить. Потенціал даної електродної р-ції); різницю цих потенціалів за відсутності струму зв. напругою розімкнутого ланцюга (НРЦ). при з'єднанні електродів між собою за допомогою зовн. елект. ланцюги електрони починають перетікати від отрицат. електрода до позитивного - виникає електричні. струм. Сумарна ЕлектроХіт. р-ція на обох електродах наз. токообразующей; у міру її протікання відновник віддає, а окислювач приєднує електрони . Струм припиняється при розмиканні зовн. ланцюги, а також після витрачання запасу хоча б одного з реагентів . Побічні хім. або ЕлектроХіт. р-ції призводять до саморазряду гальванічних елементів, що обмежує тривалість їх зберігання, к-раю для кращих зразків може досягати 10 років. Гальванічні елементи застосовують гл. обр. для живлення переносної апаратури (напр., транзисторних радіоприймачів) і тому виготовляють переважно. з невилівающімся електролітом (Загущених або твердим). На відміну від акумуляторів , Гальванічні елементи не потребують особливого догляду при експлуатації.

Наїб. поширені марганцево-цинкові елементи (окислювач-МnО2, відновник-Zn) з сольовим електролітом (Р-р NH4C1 і ін.) Або лужним (р-р КОН). Для них НРЦ 1,5-1,8 В, уд. енергія 10-80 Вт-ч / кг. Вартість елементів порівняно невелика, і їх світове вироб-во досягає 8-10 млрд. Штук на рік. Елементи з лужним електролітом дорожче, але мають кращі характеристики, особливо при низьких т-рах і покращення. токах розряду.

Для ртутно-цинкових елементів (окислювач-HgO) з лужним електролітом НРЦ 1,35 В, уд. енергія до 400 Вт • год / л. Їх виготовляють у вигляді малогабаритних ( "гудзикових") герметичних пристроїв і застосовують для харчування радіоприймачів, кіно- і фотоапаратури і т.п.

У повітряно-цинкових елементах окислювачем замість щодо дорогих оксидів металів служить О2 повітря , К-рий бере участь в р-ції на електроді , Виготовленому з каталітично активного вугілля . Спец. отвір в кришці забезпечує своб. доступ повітря до електроду . Відсутність закладеного запасу окислювача забезпечує високі значення уд. енергії - до 250 Вт * год / кг. Недоліки цих елементів - невелике значення розрядного струму і порівняно швидкий саморозряд, що обумовлено взаємодій. лужного електроліту з навколишнього атмосферою . В результаті електроліт висихає або взаємодій. з СО2 повітря (Карбонізується). Тому такі елементи поки не набули широкого поширення.

У гальванічних елементах з неводними електролітами можливе застосування дуже активних восстановителей (Напр., лужних металів ) і окислювачів , К-які в водних розчинах нестійкі. При використанні розплавлених або твердих електролітів такі гальванічні елементи можуть працювати при підвищ. т-pax. В літієвих елементах на основі апротонних р-телеглядачам відновником служить тонкий лист Li, напресованими на пластину або сітку з Ni або Сі. окислювачі - гл. обр. тверді МпО2 або фторований графіт . Розроблено елементи з р-телеглядачам, які виконують одночасно роль окислювача , - рідким SOC12 або зрідженим SO2. To-кообразующіе р-ції призводять до безпосереднього відновленню молекул р-розчинника під дією Li; детальний механізм розряду остаточно не встановлено. Завдяки високому отрицат. потенціалу Li і його малому витраті літієві елементи мають високі НРЦ (2,5-3,5 В) і уд. енергію (250-600 Вт * ч / кг). Літієві елементи застосовують переважно. для харчування кардіостімулято-рів, мікрокалькуляторів і ін. мініустройств.

Різновид гальванічних елементів - резервні елементи, в яких брало з метою зниження саморозряду електроліт роз'єднаний з електродами або знаходиться в твердому неіонопроводящем стані. Безпосередньо перед використанням таких гальванічних елементів електроди приводять у контакт з електролітом або розплавляють електроліт . Напр., При виготовленні т. Зв. водоактівіруемих гальванічних елементів безводну луг або сіль закладають в мішечках в міжелектродному простір; перед експлуатацією в отвір в кришці заливають воду , І утворюється електроліт необхідної концентрації .

===
Ісп. література для статті «ГАЛЬВАНІЧНІ»: Коровін Н. В., Нові хімічні джерела струму , М., 1978; Багоц-кий В. С, Скундин А. М., Хімічні джерела струму , М., 1981, с. 208-99. BC Багоцький.

Сторінка «ГАЛЬВАНІЧНІ» підготовлена за матеріалами хімічної енциклопедії .