Ogniwo Leclanchégo

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Przykładowa konstrukcja ogniwa:
1 - zbiornik
2 - porowaty pojemnik ze sproszkowanym tlenkiem manganu(IV)
3 - roztwór chlorku amonu
4 - elektroda węglowa
5 - elektroda cynkowa
Bateria cynkowa
1 - metalowe wieczko (+)
2 - grafitowy pręt (dodatnia elektroda)
3 - cynkowy pojemnik (ujemna elektroda)
4 - tlenek manganu(IV)
5 - wilgotna pasta chlorku amonu (elektrolit)
6 - metalowe denko (-)

Ogniwo Leclanchégo – najpopularniejsze nieładowalne ogniwo galwaniczne występujące powszechnie w handlu np. jako popularne tzw. baterie okrągłe (różnej wielkości, oznaczane symbolami R3/AAA, R6/AA (tzw. paluszek), R10, R14, R20 (o napięciu 1,5 V) lub baterie płaskie (o napięciu 4,5 V – trzy ogniwa połączone szeregowo).

Powszechnie (i błędnie) używana nazwa bateria wynika z tego, że kiedy upowszechniał się sprzęt z zasilaniem bateryjnym, wymagane były napięcia możliwe do uzyskania jedynie z kilku ogniw (czyli baterii). Wtedy też najpopularniejszą formą, w jakiej spotykano ogniwa, była wspomniana bateria płaska.

Historia[edytuj | edytuj kod]

Ogniwo zostało opracowane w roku 1866 przez francuskiego chemika Georges'a Leclanchégo[1].

Budowa[edytuj | edytuj kod]

Schemat ogniwa:

(−) Zn | NH4Cl | MnO2,C (+).
Rozmontowana bateria z chlorkiem cynku jako elektrolitem (budowa analogiczna jak ogniwa Leclanchégo).
1:nierozmontowana bateria,
2:metalowy kubek/płaszcz,
3:elektroda ujemna - cynkowa,
4:pręt węglowy,
5:elektroda dodatnia - ditlenek manganu zmieszany ze sproszkowanym węglem i elektrolitem,
6:rozdzielacz - papier,
7:izolacja polietylenowa,
8:uszczelki,
9:końcówka wyprowadzająca napięcie ujemne (oryginalnie podłączona do elementu 3),
10:końcówka wyprowadzająca napięcie dodatnie (oryginalnie podłączona do elementu 4)

Pierwotnie ogniwo było zbudowane z elektrody węglowej w porowatym pojemniku ze sproszkowanym tlenkiem manganu(IV) (katoda) umieszczonej w zbiorniku z roztworem chlorku amonu i zanurzoną w nim elektrodą cynkową (anoda).

Występujące na rynku ogniwa zwykle są zbudowane z cynkowego płaszcza wypełnionego wilgotną pastą chlorku amonu, w której jest porowaty pojemnik ze sproszkowanym tlenkiem manganu(IV) i grafitową elektrodą.

Działanie[edytuj | edytuj kod]

Bezpośrednim źródłem SEM w ogniwie Leclanchégo są reakcje utlenienia cynku (elektroda cynkowa) i redukcji jonów amonowych (elektroda węglowa):

Zn → Zn2+ + 2e
2NH4+ + 2e → 2NH3 + H2

Powstający amoniak jest wiązany przez kationy cynkowe w kompleks tetraaminacynkowy(2+):

Zn2+ + 4NH3 → [Zn(NH3)4]2+

Natomiast powstający wodór jest wiązany przez tlenek manganu(IV), który pełni rolę depolaryzatora:

2MnO2 + H2 → Mn2O3 + H2O

Inne informacje[edytuj | edytuj kod]

Ogniwo występować może w postaciach: mokrej, półsuchej i suchej. Z przyczyn praktycznych w handlu występuje tylko w tej ostatniej postaci. Elektroda cynkowa tworzy kubek, wewnątrz którego umieszcza się grafitową pałeczkę otoczoną masą tlenku manganu(IV) nasączoną roztworem salmiaku (chlorku amonu). Całość zatapia się masą smołową chroniącą przed wyciekiem elektrolitu i przed wyschnięciem ogniwa. SEM ogniwa Leclanchégo wynosi 1,5 V.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy