|
 |
|
Molila bih vas da mi napišete što više o Leclancheovom članku i olovnom akumulatoru. Ako je moguće, priložiti i neki crtež.Unaprijed hvala!
|
|
Ime i prezime:
Marija Hrebac
marija.hrebac1@ka.hinet.hr
|
 |
 |
Evo, Marija, nešto i za tebe:
"Od prvobitnih članaka, Leclanchéov članak je jedini koji se i danas upotrebljava, dakako u ponešto modificiranom, praktičnijem obliku. Sastoji se od cinkove čašice, koja predstavlja anodu i koja se tijekom reakcije otapa. Katoda je ugljeni štapić, uronjen u smjesu manganovog(VI) oksida, čađe i amonijevog klorida, a sve skupa nalazi se u već spomenutoj čašici od legure cinka. Elektrolit je otopina cinkovog klorida, koji je vrlo higroskopan i upija vodu iz zraka. To izaziva „razmakanje” elektrolita, koji će prouzročiti štetu u uređaju ako se istrošene baterije ne uklone. Pojednostavljeno, na elektrodama pri radu članka dolazi do ovih reakcija:
A: Zn(s) -> Zn2+(aq) + 2e-
K: MnO2(s) + NH4+(aq) + e- -> MnOOH(s) + NH3(g).
Ukupnu kemijsku reakciju baterije uključene u strujni krug prikazuje jednadžba:
2 MnO2(s) + 2 NH4Cl(s) + Zn(s) -> [Zn(NH3)2]Cl2(s) + 2 MnOOH(s).
Napon jednog članka iznosi 1,5 V, a ako se želi postići veći napon članci se povezuju serijski."
"Kada je olovni akumulator napunjen njegova se pozitivna ploča sastoji od olovova(IV) oksida u okviru od olova, a negativna elektroda od spužvasta olova utisnutog u okvir od olova ili legure olova i antimona. Elektrolit je sumporna kiselina, masenog udjela 33 - 39 %.
Prilikom pražnjenja akumulatora na elektrodama dolazi do sljedećih procesa:
Pb -> Pb2+ + 2e-
PbO2 + 4H+ + 2e- -> Pb2+ + 2H2O
Pb + PbO2 + 4H+ -> 2Pb2+ + 2H2O.
Pri punjenju akumulatora reakcije teku u suprotnom smjeru, pa možemo pisati:
pražnjenje->
Pb + PbO2 + 2H2SO4 <-> 2PbSO4 + 2H2O .
<-punjenje
Kada akumulator daje struju obje ploče prelaze u olovov(II) sulfat. Osim toga, tijekom pražnjenja olovnog akumulatora troši se sumporna kiselina i nastaje voda. Prema tome mjerenjem gustoće kiseline može se utvrditi da li je akumulator pun ili prazan. Kada je akumulator prazan priključi se na izvor istosmjerne struje i napuni, a istodobno gustoća kiseline poraste. Također pozitivna ploča ponovno postaje olovov(IV) oksid, a negativna spužvasto olovo. U cilju produljenja vijeka trajanja akumulatora, treba paziti da je on uvijek napunjen. Ali treba paziti da ne dođe do prekomjernog punjenja jer, osim što tada dolazi do relativno bezopasne elektrolize vode, dolazi i do oksidacije metalnog olova u olovov(IV) oksid. Time rešetka gubi čvrstoću i pozitivna ploča se raspada, što predstavlja jedan od najčešćih uzroka propadanja akumulatora. Ako se olovni akumulator ne upotrebljava dulje vrijeme, postaje neuporabljiv, jer je u procesu samopražnjenja došlo do stvaranja kristala olovova(II) sulfata, koji su tako krupni da se povratnom reakcijom pri punjenju ne mogu ukloniti. To se naziva sulfatizacijom elektroda.
Dobre su strane olovnog akumulatora što je relativno jeftin i što u kratkom vremenu može dati struju velike jakosti, pa se zato upotrebljava kao starter akumulator. Od loših strana olovnog akumulatora valja spomenuti veliku masu jer su olovo i sulfatna kiselina “teški” za određeni kapacitet, pojava samopražnjenja, zbog koje se napon smanjuje i kada se akumulator ne upotrebljava i relativno mala trajnost jer proces punjenja nije potpuno reverzibilan. Unatrag nekolilo desetaka godina proizvode se tzv. akumulatori bez održavanja. Drugim riječima, ne treba doljevati vodu u akumulator, jer su gubici uzrokovani pretežito njenom elektrolizom minimalizirani katalizatorom, kojeg sadrži akumulator, koji uzrokuje ponovno spajanje vodika i kisika u vodu. Rešetke takvih akumulatora legirane su kalcijem i s manje antimona. Pozitivne su ploče u vrečici od mikroporozne plastike koja služi kao separator i ujedno sprečava ispadanje aktivne mase.
Napon jednog članka olovnog akumulatora iznosi 2 V. Obično se serijski spaja 3 ili 6 članaka tako da se dobiju akumulatori s naponom od 6 ili 12 V."
M. Mikšić, T. Brunčić, Elektrokemijski izvori električne nergije nekad i danas, Seminarski rad iz Kemije čvrstog stanja, Prirodoslovno-matematički fakultet, Zagreb, 2000.
Evo i nekoliko moguće korisnih linkova na kojima ćeš pronaći i slike:
http://www.duracell.com/oem/
http://education.eth.net/enrich/science_fun/battery.htm
http://naio.kcc.hawaii.edu/chemistry/everyday_battery.html
http://free-os.hinet.hr/krza/
http://www.energizer.com/learning/default.asp
http://www.panasonic.com/industrial/battery/oem/
http://chemistry.about.com/gi/dynamic/offsite.htm?site=http%3A%2F%2Fwww.chem.orst.edu%2Fch411%2Fscbatt.htm
|
|
|
Odgovorio:
Kristijan A. Kovač
kkovac@chem.pmf.hr
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
