pile galvanice

DOWNLOAD REFERAT

Preview referat: pile galvanice

Sisteme apoase

Pila Leclanche.Pilele primare avand o solutie apoasa de electrolit reprezinta cele mai vechi si raspandite surse de putere electrochimice.Prototipul lor il constituie pila prezentata inca in 1867, la expozitia de la Paris, de inginerul francez Georges Leclanche.Desi pana azi ea a cunoscut numeroase intrebuintari constructive esentiale, substantele electroactive au ramas neschimbate, gratie supratensiunii mari la descarcarea ionilor H3O+ pe Zn, solubilitatii extrem de reduse a MnO2, a pretului de cost coborat, a usurintei de fabricare si a unor performante ce fac pila utilizabila intr-un larg domeniu de aplicatii practice.
In varianta clasica, pila Leclanche se poate simboliza prin urmatorul lant electrochimic:

(-) Zn/NH4Cl, ZnCl2/MnO2, C(+)

In ciuda aparentelor, REMA este complexa, inca, nu total elucidata.
Procesele potential active de baza constau in oxidarea zincului la anod si reducerea Mn4+ la Mn3+ la catod

anod: Zn = Zn2+ + 2e-

catod: 2MnO2 + 2H2O + 2e- = 2MnO.OH + 2OH-

sau global:

2MnO2 + 2H2O + 2e- +Zn = Zn(OH)2 + 2MnO.OH

Prezenta ZnO.Mn2O3, Mn2O3.H2O, ZnO, Zn(NH3)2Cl2
si a ZnCl2. 4Zn(OH)2 alaturi de produsii de reactie mentionati in REMA globala, demonstreaza complexitatea acesteia.
Componentele principale ale pilei Leclanche sunt anodul, catodul si solutia de electrolit.

Anodul,odinioara numai din zinc, azi se confectioneaza dintr-un aliaj ternar Zn-Pb-Cd, cele din urma fiind prezente in concentratie mica, pentru imbunatatirea proprietatilor mecanice, deseori se si amalgameaza, pentru a minimaliza autodescarcarea.Potentialul electrodului Zn/Zn2+ depinde de concentratia ZnCl2, iar in prezenta NH4Cl cauzeaza deplasarea curbei spre valori mai negative, iar din cauza formarii unor complecsi ai zincului

Principala cauza a polarizarii anodice o constituie acumularea ZnCl2 (si a altor saruri complexe de Zn), in zona perianodica.Daca livrarea energiei electrice se intrerupe, se creeaza conditii pentru transferul de masa al acestor compusi spre volumul solutiei de electrolit, polarizarea este micsorata si tensiunea la borne refacuta.
Catodul este MnO2, in ultima vreme, in principal, de provenienta electrolitica, fara proprietati electronice, conductoare si cu o buna suprafata specifica.In tara noastra, la Baia Mare, prepararea electrolitica a MnO2 prin oxidare anodica are la baza electrolizaunei solutii de MnSO4.Pentru imbunatatirea conductiei electronice, MnO2 se amesteca intim cu negru de fum (negru de acetilena) sau grafit.

Lucrari recente demonstreaza ca reactia de depolarizare a MnO2 decurge in doua trepte: cea dintai constituind un sistem redox monofazic solid, iar cea de-a doua o descarcare in sistem solid bifazic; initial potentialul scade; suprapotentialul este mai mic la MnO2 electrolitic.
Electrolitul initial al pilei era o solutie apoasa, saturata, de NH4Cl, dar numai dupa vreo douazeci de ani, alaturi de NH4Cl, s-a adaugat ZnCl2.Utilizarea ZnCl2 diminueaza scurgerea din pila.Formarea fazelor solide are loc in timpul functionarii si se soldeaza cu modificari ale pH-ului si rezistivitatii electrolitului, ambele avand efecte negative asupra functionarii

Tipuri de pile Leclanche si caracteristicile lor.Pilele Leclanche se fabrica intr-o gama constructiva larga si caracteristici bine diversificate.Formele sunt cilindrica,plata si paralelipipedica, iar gabaritele celor dintai oscileaza intre diametrul de 1,3 cm si inaltimea de 0,33 cm si diametrul de 6,67 si inaltimea de 16,6 cm (pila destinata sistemelor de alarmare).Asocierea in serie, paralel si mixt permite obtinerea unor tensiuni la borne cuprinse intre 1,5 si 510V.

Tipul cilindric se construieste si intr-o alternativa in care anodul de zinc, construit din placi asezate central in forma de aripi, este inconjurat de electrolit si de masa catodica.Deoarece zincul nu serveste ca recipient, scurgerile sunt minimizate; preluarea potentialului masei catodice se realizeaza cu ajutorul unui strat subtire de metal, aflat in contact cu acesta.
Tehnica de fotografiere "polaroid" a stimulat aparitia unei noi variante de baterie plana, echipata cu electrozi bipolari; compania japoneza Matsushita comercializeaza pile numite "paper battery", extraplate, avand diverse forme si masa de ordinul gramului.De exemplu pila discoidala avand diametrul de 3,8 cm cantareste numai 1,5 g. « mai multe referate din Chimie