Page 214 - 4663
P. 214
Рисунок 16.3 – Схема гальванічного елемента Лекланше:
1 – циліндричний корпус; 2 – графітовий електрод; 3 – шар пасти MnO 2;
4 – водний розчин NH 4Cl з додатками крохмалу
Гальванічний елемент Лекланше являє собою циліндричну місткість,
виготовлену із цинкового листа, яка слугує анодом. У центрі циліндрика
концентрично розміщений графітовий електрод (катод), покритий манґану
(ІV) оксидом. Електролітом слугує водний розчин амонію хлориду (NH 4Cl)
в суміші з крохмалом (желатином) для переведення електроліту у
напіврідку масу. При роботі гальванічного елемента відбуваються такі
o
2+
процеси: 1. Zn - 2e Zn + 2e (окиснення анода).
2. MnO 2 + 2e + 2H 2O Mn(OH) 2 + 2OH (відновлення катода).
+
3. NH 4Cl NH 4 + Cl .
+
4. NH 4 + OH NH 4OH.
2+
5. Zn + 2Cl ZnCl 2.
6. ZnCl 2 + 4NH 4OH [Zn (NH 3) 4] Cl 2 + 4H 2O.
Отже, у електроліті накопичуються дві сполуки: Мn(ОН) 2 і
[Zn(NH 3) 4]Cl. U цього елемента становить 1,41,6 В.
Часто гальванічні елементи з’єднують між собою послідовно й
одержують батарею елементів. U б = (1,41,6)n (n – число послідовно
з’єднаних елементів). Удосконалення цього гальванічного елемента
відбувається у напрямку збільшення питомої електричної ємності (кількість
електрики, що можна одержати з одиниці маси гальванічного елемента).
Простота конструкції, доступність активних матеріалів для його
виготовлення тощо зумовили великий попит, який становить мільярди штук
на рік.
Робота вищерозглянутих гальванічних елементів базується на різниці
окисно-відновних потенціалів речовин, з яких виготовляють катод і анод.
Саме за рахунок цієї різниці нормальних електродних потенціалів катода і
анода виникає електричний струм. Різницю потенціалів між катодом і
213