Каков Элемент Даниеля?
Элемент Даниеля - своего рода медно-цинковая батарея, которая использует пористую перегородку между этими двумя металлами. Это было изобретено в 1836 британским химиком Джоном Фредериком Дэниллом. После того, как используемый широко в европейской промышленности телеграфа, это вытеснялось в конце 19-ого столетия более современными проектами батареи. Сегодня, это прежде всего используется в классной комнате, чтобы продемонстрировать, как работают батареи. в 1800
итальянский ученый Алессандро Вольта изобрел батарею. Его дизайн использовал позвоночник переменного цинка и медных дисков, с насыщенными морской водой частями картона, сложенного между каждой частью металла. У этого , Гальваническая груда использовалась во многих электрических экспериментах, но с меньше чем часом срока службы аккумулятора, не было никакого реального промышленного применения. Daniell изменял дизайн Вольты, чтобы создать батарею с более длинной жизнью, позволяя это быть помещенным в практическое применение.
принцип позади батареи Дэнилла и Вольта то же самое. Жидкое растворенное вещество назвало <они> электролит — в дизайне Вольты морская вода между металлом покрывает металлом — начинает растворять цинк и медь в положительно заряженные ионы. Поскольку ионы уезжают, металлические, свободные электроны остаются позади. Цинк растворяется более быстро чем медь, что означает, что цинк скоро содержит больше электронов. Если Вы соедините две части металла с проводом, то электроны будут мигрировать через провод от цинка до меди, создавая электрический ток.
Если цинк и медь растворяются в том же самом электролите, как в Гальванической груде, два процесса сократят жизнь батареи. Если это будет запасено без оттягиваемого электричества, то медные ионы в электролите будут оттянуты к отрицательно заряженному цинковому терминалу. Эти ионы тогда соединятся с электронами в цинке, нейтрализуя его налог. В конечном счете, больше цинка не будет доступно для растворения. Этот процесс известен как <они> сокращение .
Другой уничтожающий батарею процесс происходит, когда электричество оттягивается. Цинковые ионы подтолкнут водород в электролите к меди, где водород растет на поверхности и в конечном счете останавливает поток электричества. Этот процесс известен как <они> поляризация . Элемент Даниеля был разработан в ответ на двойные проблемы цинкового сокращения и поляризации. Это решает эти проблемы, изолируя цинк и медь в отдельных электролитах.
Чтобы сделать Элемент Даниеля, неглазурованная глиняная емкость может быть заполнена серной кислотой и частью цинка, погруженного в это. Емкость может тогда быть помещена в меди, может, который был заполнен медным сульфатом. Глиняный барьер держит цинк и медь на противоположных сторонах; это препятствует цинковым ионам посылать водород в медь, предотвращая поляризацию. Это также держит медные ионы отдельно от цинка, предотвращая цинковое сокращение. Daniell упомянул его камеру как постоянная батарея из-за ее предотвращения поляризации.
Поры в барьере действительно позволяют положительно заряженным сернокислым ионам ехать от медной стороны до цинковой стороны. Это уравновешивает поток электронов от цинка до меди, когда кругооборот закончен. Количество электрического потенциала, произведенного Элементом Даниеля, назвали <они> В . Значение современного В немного отличается; Элемент Даниеля производит приблизительно 1.1 из сегодняшних В и имеет внутреннее сопротивление приблизительно 2 омов.