Cấu trúc và hoạt động hóa học trong viên pin
Pin đầu tiên ra đời dựa trên hai điện cực độc lập, do Galvanie sáng chế nên được gọi là Pin Galvanie, được tạo bởi hai thanh kim loại khác nhau được nhúng vào trong hai bình chứa dung dịch muối của chính hai kim loại đó mà nhờ đó tạo ra sự phóng thích điện tử tự do với mức độ khác nhau và vì thế tạo ra điện thế khác nhau giữa hai điện cực và vì thế nếu nối kín mạch hai điện cực này thì sẽ tạo ra dòng điện.
Sau đó, Lơ-Clăng-sê (Le Clenser) đã tạo ra chiếc Pin đơn giản hơn là chỉ việc tạo ra hai điện cực đặt trong một bình dung dịch duy nhất mà nhờ vậy pin điện đã dần dần trở thành nguồn điện hữu dụng cho đến ngày nay vẫn đang được sử dụng rất phổ biến…
Pin được hoạt động dựa trên Nguyên lý ăn mòn Điện – Hóa giữa các điện cực. Vật lý hiện đại đã chứng minh được rằng hầu hết các kim loại khi được nhúng trong dung dịch Điện ly (a-xit, ba-dơ hoặc muối) thì nó sẽ bị ăn mòn Điện – Hóa và tạo ra các i-on dương (từ các Nguyên tử của các Kim loại) và các Electron (Điện tử) tự do càng nhiều mà vì thế tạo ra độ âm điện càng mạnh và trở thành Điện cực âm vì có Điện thế âm rất mạnh… Cũng chính vì thế kim loại nào ít bị ăn mòn hơn sẽ tạo ra độ âm điện ít hơn và cũng có nghĩa là sẽ tạo điện thế ít âm hơn mà vì thế sẽ trở thành Cực dương so với Kim loại kia (bị ăn mòn mạnh hơn).
Có nghĩa rằng Cực âm và Cực dương ở trong một viên Pin chỉ là do sự chênh lệch điện thế âm giữa chúng mà vì thế chỉ có Cực dương tương đối (vì nó ít âm hơn nên trở thành Cực dương) chứ không có Cực dương tuyệt đối mà vì vậy, để Pin có thể tạo ra hiệu điện thế càng lớn thì người ta phải tìm kim loại nào tạo ra Cực âm có độ âm điện càng mạnh càng tốt (nhưng lại xảy ra một trở ngại ràng nếu như vậy tức là sẽ bị ăn mòn càng nhanh nên sẽ càng nhanh hết pin ngày trong thời gian không sử dụng) và ngược lại Cực dương sẽ là kim loại càng không bị ăn mòn càng tốt vì như thế sẽ không có độ âm điện nhưng chỉ có Vàng là kim loại không bị ăn mòn mà người ta không thể sử dụng Vàng để làm điện cực dương. May mắn thay, người ta đã tìm ra Than hoạt tính là loại chất rất rẻ tiền mà vẫn có khả năng dẫn điện rất tốt nhưng không bị ăn mòn Điện – Hóa nên người ta dùng nó để làm Cực dương và để tăng khả năng dẫn điện tốt hơn tức là để làm giảm nội trở (điện trở bên trong) của pin thì người ta phải cho lõi than làm Cực dương vào trong một túi đựng bột than hoạt tính.
Khi nối hai cực của pin trải qua một tải, nó sẽ hình thành hai dòng điện tổng hợp nhau : Ở mạch ngoài trải qua Tải thì dòng điện sẽ đi từ Cực âm đến Cực dương do những Electron tạo ra ( theo đúng thực chất của Dòng điện ) và ở bên trong Pin thì dòng điện lại được tạo bởi những i-on dương cũng đi từ Cực âm đến Cực dương để hợp với Electron ở mạch ngoài đi vào để tạo thành nguyên tử Zn tự do .
Nếu không nối kín mạch ngoài tức là không nối Cực âm với Cực dương thông qua Tải thì một chiếc Pin sau khi được sản xuất có thể được bảo quản sau vài năm vẫn còn dùng được
Bạn đang đọc: Cấu trúc và hoạt động hóa học trong viên pin
Pin văn minh sử dụng nhiều loại nguyên vật liệu khác nhau nên phản ứng hóa học trong mỗi viên pin là khác nhau. Tuy nhiên toàn bộ đều tuân theo một nguyên tắc duy nhất : Phản ứng ở cực âm ( anode ) tạo ra những electron điện tử, và những phản ứng trong cực dương ( cathode ) sẽ hấp thụ những electron đó. Kết quả là ta có dòng điện. Các pin sẽ sản xuất điện liên tục cho đến khi một hoặc cả hai điện cực bị ăn mòn hết khiến những phản ứng hóa học trên không hề xảy ra .
Phản ứng hóa học bên trong một viên pin Alkaline
Share this:
Thích bài này:
Thích
Đang tải …
Có liên quan
Source: https://dvn.com.vn
Category: Bản Tin DVN
