- Mga Bahagi ng baterya ng Alkaline
- Mga pangunahing electrolyte
- Paggana
- Mga baterya na maaaring mai-rehargeable
- Aplikasyon
- Mga Sanggunian
Ang baterya ng alkalina ay isang baterya kung saan ang pH ng komposisyon ng electrolyte nito ay pangunahing. Ito ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng baterya at marami pang iba kung saan ang mga electrolyte ay acidic; tulad ng mga baterya ng zinc-carbon na gumagamit ng mga asing-gamot na NH 4 Cl, o kahit na puro sulpuriko acid sa mga baterya ng sasakyan.
Ito rin ay isang dry cell, dahil ang mga pangunahing electrolyte ay nasa anyo ng isang i-paste na may mababang porsyento ng kahalumigmigan; ngunit sapat na upang payagan ang isang paglipat ng mga ion na lumalahok sa mga reaksiyong kemikal patungo sa mga electrodes, at sa gayon, kumpletuhin ang circuit ng elektron.
Pinagmulan: Mike Mozart sa pamamagitan ng Flickr.
Ang larawan sa itaas ay isang baterya ng Duracell 9V, isa sa mga kilalang halimbawa ng mga baterya ng alkalina. Mas malaki ang baterya, mas mahaba ang buhay at kapasidad ng trabaho (lalo na kung ginagamit ang mga ito para sa mga kasangkapang pang-enerhiya). Para sa mga maliliit na kagamitan, mayroon kang mga baterya ng AA at AAA.
Ang isa pang pagkakaiba bukod sa pH ng kanilang komposisyon ng electrolyte, iyon ay, maaaring muling ma-recharge o hindi, sa pangkalahatan ay tumatagal ito kaysa sa mga baterya ng acid.
Mga Bahagi ng baterya ng Alkaline
Sa baterya ng zinc-carbon, mayroong dalawang electrodes: isa sa zinc, at ang iba pang mga gramatikong carbon. Sa "pangunahing bersyon" nito ng isa sa mga electrodes sa halip na maging grapayt, ay binubuo ng manganese (IV) oxide, MnO 2 na may halo ng grapiko.
Ang ibabaw ng parehong mga electrodes ay natupok at nasasakop ng mga solido na nagreresulta mula sa mga reaksyon.
Pinagmulan: May hawak ng tingga, mula sa Wikimedia Commons
Gayundin, sa halip na isang lata na may isang homogenous na zinc surface bilang cell container, mayroong isang serye ng mga compact disc (tuktok na imahe).
Sa gitna ng lahat ng mga disk ay namamalagi ang isang baras ng MnO 2 , sa itaas na dulo kung saan ang isang insulating washer protrudes at minarkahan ang positibong terminal (katod) ng baterya.
Tandaan na ang mga disc ay natatakpan ng isang butas at isang metal na layer; ang huli ay maaari ding maging isang manipis na plastik na pelikula.
Ang base ng cell ay ang negatibong terminal, kung saan ang zinc ay nag-oxidize at naglalabas ng mga electron; ngunit ang mga ito ay nangangailangan ng isang panlabas na circuit upang maabot ang tuktok ng baterya, ang positibong terminal nito.
Ang ibabaw ng sink ay hindi makinis, tulad ng kaso sa mga selulang Leclanché, ngunit magaspang; iyon ay, mayroon silang maraming mga pores at isang malaking lugar sa ibabaw na nagpapataas ng aktibidad ng baterya.
Mga pangunahing electrolyte
Ang hugis at istraktura ng mga baterya ay nagbabago ayon sa uri at disenyo. Gayunpaman, ang lahat ng mga baterya ng alkalina ay may karaniwang isang pangunahing pH ng kanilang komposisyon ng electrolyte, na dahil sa pagdaragdag ng NaOH o KOH sa pasty halo.
Sa totoo lang, ito ang mga OH ion - ang mga nakikilahok sa mga reaksyon na responsable para sa elektrikal na enerhiya na ibinigay ng mga bagay na ito.
Paggana
Kapag ang baterya ng alkalina ay nakakonekta sa appliance at naka-on, ang zinc ay agad na tumugon sa OH - mula sa i-paste:
Zn (s) + 2OH - (aq) => Zn (OH) 2 (s) + 2e -
Ang 2 elektron na pinakawalan ng oksihenasyon ng paglalakbay sa zinc papunta sa panlabas na circuit, kung saan sila ay responsable para sa pagsisimula ng elektronikong mekanismo ng aparato.
Pagkatapos, bumalik sila sa baterya sa pamamagitan ng positibong terminal (+), katod; iyon ay, naglalakbay sila sa MnO 2 -graphite electrode . Tulad ng pasta ay may isang tiyak na kahalumigmigan, ang sumusunod na reaksyon ay nagaganap:
2MnO 2 (s) + 2H 2 O (l) + 2e - => 2MnO (OH) (s) + 2OH - (aq)
Ngayon ang MnO 2 ay nabawasan o nakakakuha ng mga electron ng Zn. Ito ay para sa kadahilanang ito na ang terminal na ito ay tumutugma sa katod, kung saan nangyayari ang pagbawas.
Tandaan na ang OH - ay nabagong muli sa dulo ng ikot upang ma-restart ang oksihenasyon ng Zn; sa madaling salita, nagkakalat sila sa gitna ng i-paste hanggang sa makipag-ugnay muli sa mga zink na may pulbos.
Gayundin, ang mga produktong gas ay hindi nabuo, tulad ng nangyayari sa cell ng z-carbon na kung saan nabuo ang NH 3 at H 2 .
May darating na isang punto kung saan ang buong ibabaw ng elektrod ay sakop ng mga solido ng Zn (OH) 2 at MnO (OH), na magtatapos sa kapaki-pakinabang na buhay ng baterya.
Mga baterya na maaaring mai-rehargeable
Ang baterya ng alkalina na inilarawan ay hindi maaaring ma-rechargeable, kaya sa sandaling ito ay "patay" walang paraan upang magamit ito muli. Hindi ito ang kaso sa mga rechargeable na, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakaroon ng reversible reaksyon.
Upang ibalik ang mga produkto sa mga reaksyon, ang isang de-koryenteng kasalukuyang ay dapat mailapat sa kabaligtaran na direksyon (hindi mula sa anode hanggang katod, ngunit mula sa katod hanggang sa anode).
Ang isang halimbawa ng baterya na maaaring ma-rechargeable ay ang NiMH. Ito ay binubuo ng isang NiOOH anode, na nawawala ang mga electron sa katod na hydride cathode. Kapag ginamit ang baterya ay naglalabas ito, at dito nagmula ang kilalang pariralang "singilin ang baterya".
Kaya, maaari itong ma-recharged daan-daang beses, kung kinakailangan; gayunpaman, ang oras ay hindi maaaring ganap na baligtad at ang mga orihinal na kundisyon naabot (na hindi likas).
Gayundin, hindi ito mai-recharged sa isang di-makatwirang paraan: dapat sundin ang inirerekumendang patnubay ng gumawa.
Iyon ang dahilan kung bakit maaga o huli ang mga baterya na ito ay nagwawasak at nawalan ng pagiging epektibo. Gayunpaman, ito ay may kalamangan na hindi mabilis na magamit, mas kaunting kontribusyon sa kontaminasyon.
Ang iba pang mga rechargeable na baterya ay ang mga nickel-cadmium at lithium na baterya.
Aplikasyon
Pinagmulan: Pxhere.
Ang ilang mga pagkakaiba-iba ng mga baterya ng alkalina ay napakaliit na maaari itong magamit sa mga relo, mga malayuang kontrol, orasan, radios, laruan, computer, console, flashlight, atbp. Ang iba ay mas malaki kaysa sa isang figurine ng isang Star Wars clone.
Sa katunayan, ito ang mga nasa merkado na namumuno sa iba pang mga uri ng baterya (hindi bababa sa paggamit ng bahay). Nagtagal sila at gumawa ng mas maraming koryente kaysa sa maginoo na mga baterya ng Leclanché.
Bagaman ang baterya ng zinc-manganese ay hindi naglalaman ng mga nakakalason na sangkap, ang iba pang mga baterya, tulad ng mga baterya ng mercury, nagbukas ng isang debate tungkol sa kanilang posibleng epekto sa kapaligiran.
Sa kabilang banda, ang mga baterya ng alkalina ay gumagana nang maayos sa isang malawak na hanay ng mga temperatura; Maaari pa silang gumana sa ibaba 0 ° C, kaya ang mga ito ay isang mahusay na mapagkukunan ng elektrikal na enerhiya para sa mga kasangkapan na napapaligiran ng yelo.
Mga Sanggunian
- Shiver & Atkins. (2008). Diorganikong kimika. (Ikaapat na edisyon). Mc Graw Hill.
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemistry. (Ika-8 ed.). CENGAGE Pag-aaral.
- Bobby. (Mayo 10, 2014). Matuto Nang Higit Pa Tungkol sa Karamihan sa Mapagkakatiwalaang Mga Baterya ng Alkalin Nabawi mula sa: upsbatterycenter.com
- Duracell. (2018). Mga madalas na tinatanong: science. Nabawi mula sa: duracell.mx
- Boyer, si Timothy. (Abril 19, 2018). Ano ang Pagkakaiba sa pagitan ng Mga Baterya ng Alkaline at Non-Alkaline? Sciencing. Nabawi mula sa: sciencing.com
- Michael W. Davidson at The Florida State University. (2018). Ang baterya ng Alkaline-Manganese. Nabawi mula sa: micro.magnet.fsu.edu