Perus + – – elektrolyytti muodostuu. Nykyaikaiset paristot ja vastaavat. Kuinka ne tarkalleen toimivat?
Kommentit
- Kysymyksesi on melko laaja. Voisitko rajata sen yhteen akkutyyppiin?
- Duracell tai energizer valitsemasi kerro minulle vain mikä vastauksessa
- Aiheeseen liittyvä kysymys ja vastaus täällä osoitteessa Physics.SE.
Vastaa
Alkaliparisto (tai tarkempi alkalinen mangaanikenno) koostuu sinkkianodista, $ \ gamma \! – \! \ ce {MnO2} $ -katodista ja $ \ ce {KOH} $ (pastamuodossa) elektrolyytistä. Sinkki on negatiivinen elektrodi ja $ \ ce {MnO2} $ positiivinen elektrodi.
Akun purkautumisen aikana sinkki anodissa hapetetaan ja liukenee elektrolyyttiin hydroksosinaattina. Kun elektrolyytti on kyllästetty sinkkilla, sinkkioksidi alkaa saostua. Jatkuvan purkautumisen ja $ \ ce {OH -} $ -pitoisuuden alenemisen myötä muodostuu sinkkihydroksidi, joka voi hitaasti dehydratoitua sinkkioksidiksi.
\ aloita {tasattu} \ ce {Zn + 4OH- & – > ~ [Zn (OH) 4] ^ {2-} + 2e- \\ [Zn (OH) 4] ^ {2 -} & – > ~ ZnO + 2OH- + H2O \\ Zn + 2OH- & – > ~ Zn (OH) 2 + 2 – \\ Zn (OH) 2 & – > ~ ZnO + H2O \\} \ end {kohdistettu}
Katodissa $ \ ce {MnO2} $ puolestaan pienenee ensin arvoon $ \ ce {MnO (OH )} $. Kun akku tyhjenee hitaasti, se voidaan edelleen vähentää mangaani (II) -hydroksidiksi.
\ Aloita {tasattu} \ ce {MnO2 + H2O + e- & – > ~ MnO (OH) + OH- \\ MnO (OH) + H2O + e- & – > ~ Mn (OH) 2 + OH- \\} \ end {linjassa}
Kun otetaan huomioon vain katodin ensimmäinen pelkistysvaihe, reaktio on seuraava:
$$ \ ce {Zn + 2MnO2 + 2H2O + 2OH- – > ~ [Zn (OH) 4] ^ {2-} + 2MnO (OH )} $$
Sinkki hapettuu purkautumisen aikana peruuttamattomasti ja vettä kuluu. Tämän seurauksena akku on ”tyhjä”, kun elektrolyytti on kuivunut ja / tai kaikki sinkki on liuennut.
Vastaus
Alkaliparistojen kemia siihen liittyy sinkin hapettumista ja mangaanidioksidin pelkistymistä. Solun kuvaus löytyy täältä .