Galvánelemek

A galvánelem története Tartalom A galvánelem története Galvani kísérlete Volta kísérletei A Volta-, és a Leclanché-elem Galvánelemek, akkumulátorok

Luigi Galvani (1737-1798) olasz anatómus „.. De fogtam az állatot, és bevittem a zárt szobába, ott ráhelyeztem egy vaslemezre...”

Galvani kísérlete Galvani 1786-ban felfedezi, hogy ha két különböző fémből készült, egymással is összekötött lapocskát hozzáérint a preparált békacombhoz, az összerándul

Galvani kísérlete

Galvani kísérlete Galvani következtetése: Az elektromos jelenségek eredete a békacombban van  „állati elektromosság”

Alessandro Volta (1745-1827) ... örömömre közölhetek ... néhány figyelemreméltó eredményt, melyeket azon kísérleteim során értem el, amelyekben a különböző fajtájú fémek, és más vezetők, folyadékok, vagy a vezetőképességet kellően biztosító nedvességet tartalmazó anyagok egyszerű kölcsönös érintkezése révén keltett elektromosságot tanulmányoztam.”

Volta kísérletei Volta megismételte Galvani kísérleteit és elfogadta következtetéseit 1754: Sulzer svájci kutató feljegyzései nyomán új kíséretet végez: ha két különböző fémet összeérintünk, akkor azok szétválasztva feltöltődést mutatnak  a békacomb csak jelezte az elektromos hatás jelenlétét, a lényeg a fémek érintkezésében van  a keletkező hatás erősíthető ha több cinklemezt és rézlemezt helyezünk egymás fölé Volta szerint a fémeknek csak passzív szerepük van, a kör zárásakor az áram akármeddig keringhet Alessandro Volta (1745-1827) Johann Heinrich Sulzer (1735-1813)

anód katód elektrolit http://www.viszki.sulinet.hu/

Két különböző fém és elektrolit Alumínium és réz Az emberi szervezet

Volta-elem: kénsavba merülő réz- és cinkelektród A Volta-elem Volta-elem: kénsavba merülő réz- és cinkelektród + - anód (Cu) katód (Zn) elektrolit (hígított kénsav)

Elektron leadás és felvétel térbeli elválasztása A lejátszódott reakciók: Zn – 2e- Zn 2+ (oxidáció) Cu 2++2e- Cu (redukció)

A Volta-oszlop  a keletkező hatás erősíthető ha több cinklemezt és rézlemezt helyezünk egymás fölé két különböző fém (réz és cink) egy-egy korongja közé elektrolit-oldattal (savval) átitatott papír- majd szövetlemezkéket helyezett, és ezekből a hármas egységekből oszlopot épített minél magasabb az oszlop, annál magasabb a telep feszültsége a telep folyamatosan termeli az áramot

A Volta-oszlop

A Lechlanché-elem Leclanché-elem (1868): elektrolit: szalmiáksó (NH4Cl) vizes oldata pozitív elektróda: barnakőbe (mangándioxid, MnO2) ágyazott szénrúd negatív elektróda: cinklemez A két elektróda között ~ 1,5 V feszültség jön létre Georges Leclanché (1839-1882)

Negatív elektróda: cinklemez A Lechlanché-elem Elektrolit: szalmiáksó Pozitív elektróda: szénrúd Negatív elektróda: cinklemez Barnakő

Galvánelemek Galvánelem: Olyan berendezés, melyben ionképződés és ettől térben elválasztva ionok semlegesítődése megy végbe Tartós áramforrásként használható Kémiai energia rovására elektromos mező épül fel Akkumulátor: Olyan galvánelem, melyben az áramtermeléskor (kisüléskor) átalakult anyagok ellenkező irányú, ún. töltőáram átbocsátásával regenerálhatók. A mai elemek ún. szárazelemek: kocsonyásított vagy papírba itatott elektrolitú Leclanché-elemek

http://www.viszki.sulinet.hu/

A mai galvánelemek A legtöbb kémiai reakció hő formájában ermel energiát. Az elemek ezzel szemben elektromos energiát termelnek. Az elektrolit oxidálja a cinkből készült anódot. A mangán-dioxid/karbon katód reakciója az oxidált cinkkel elektromosságot eredményez Az elem kollektora kivezeti az elektromos áramot a külső áramkörhöz, így a kollektor csatlakozási pontot biztosít pl. egy zseblámpa izzójának vagy egy hordozható CD-lejátszónak A cink és az elektrolit kölcsönhatása olyan reakcióterméket hoz létre, amely fokozatosan lassítja a cella aktivitását és csökkenti a feszültségét. Mindeközben a mangándioxid lassan elfogy, és így egyre kevésbé képes a katód szerepét betölteni. Mindezek a folyamatok együtt azt eredményezik, hogy fokozatosan gyengül az elem feszültsége.

Veszélyes hulladék! Szelektív gyűjtés Iskolában, üzletekben … http://www.viszki.sulinet.hu/