GALVANIK ELEMENTLAR — elektr toki manbalarining umumiy
nomi; elektrolit va unga botirilgan ikkita turli xil metall plastinka (elektrod)lyan
iborat. Bunday elementlarning yaratilishiga italyan olimi, fiziolog
L. Galvani
jonivorlar ustida oʻtkazgan tajribalar asosiy turtki boʻldi (nomi shundan).
Galvanik elementlarda kimyoviy reaksiya natijasida hosil
boʻlgan energiya bevosita elektr energiyasiga aylanadi. A. Volta yaratgan volta
ustuni birin
chi Galvanik elementlar boʻlgan. 19-asr oʻrtalarigacha Galvanik
elementlar yagona elektr toki manbai hisoblangan. Elektrodlardan biri (musbati)
anod, ikkinchisi (manfiysi) katod deb ataladi. Reaksiya natijasida elektrodlarda
potensiallar farqi hosil boʻladi. Bu elektrodlarni tutashtirib turadigan simda elektr
toki vujudga keladi. Eng koʻp tarqalgan Galvanik elementlarda musbat elektrod
oʻrnida koʻmir tayoqcha, manfiy elektrod oʻrnida rux tayoqcha, elektrod oʻrnida
esa novshadil
eritmasi ishlatiladi. Suyuq elektrolit oʻrnida quyuq pastalar
qoʻllanilsa, «quruq» element (Leklanshe elementi) hosil boʻladi. Galvanik
elementlarda reagentlar sarflanib (z
aryadsizlanib) boʻlganidan soʻng u ishga
yaroqsiz holga keladi, yaʼni ularni qayta zaryadlab boʻlmaydi. Galvanik
elementlar ixtiro qilinishi bilan tok
xususiyatlarini oʻrganish va undan foydalanish
imkoni yuzaga keldi, elektrotexnikaning fan sifatida shakllanishiga asos solindi.
AKKUMULYATOR (lot. accumulator —
toʻplovchi) — keyinchalik
foydalanish maqsadida energiyani toʻplaydigan qurilma. Elektr, issiqdik, gidravlik,
inersion xillari bor. Elektr A. elektr toki
taʼsirida kimyoviy energiyani elektr
energiyasiga aylantirib beradigan galvanik tizim. Elektr Akkumulyator musbat
elektrod, manfiy elektrod va elektrolitdan iborat. Elektrodning elektrolitga tegib
turuvchi sirtida potensiallar farqi hosil boʻladi. Bu farq eyuk (elektr yurituvchi kuch)
deyiladi. Yigʻilgan energiyani sarflash vaqtida kimyoviy energiya elektr
energiyasiga, energiyani toʻplash vaqtida esa elektr energiyasi kimyoviy energiyaga
aylanadi. Elektrolit tarkibiga karab, Akkumulyatorlar kislotali va ishqorli xillarga
boʻlinadi. Kislotali Akkumulyator larda elektrolit sifatida sulfat kislota eritmasi,
musbat elektrod sifatida
qoʻrgʻoshin oksidi, manfiy elektrod sifatida qoʻrgʻoshin
ishlatiladi. Bunday Akkumulyator lardan avtomobil transportida, aviatsiyada,
aloqada foydalaniladi. Ishqorli Akkumulyatorlar elektrodining xiliga karab, kadmiy-
nikelli va temirnikelli, kumush ruxli va kumush-
kadmiyli boʻladi. Kadmiy-nikelli
Akkumulyator musbat elektrodi grafit aralashtirilgan nikel oksididan, manfiy
elektrodi kadmiy aralashtirilgan temirdan tayyorlanadi. Elektrolit sifatida
oʻyuvchi kaliy eritmasi yoki oʻyuvchi natriy eritmasiga ozgina litiy gidrooksid
qoʻshilgan aralashma ishlatiladi. Akkumulyator zaryadlanish va zaryadsizlanish
vaqtidagi oʻrtacha kuchlanish (har bir elementga 1—2 V) va sigʻim (amper-soat)
bilan ifodalanadi. Kuchlanishni oshirish uchun Akkumulyatorlar ketma-ket ulanib,
batareyalar hosil qilinadi. Kadmiy-nikelli va temir-nikelli Akkumulyator
aviatsiyada, aloqa vositalarida, elektr transport mashinalarida, kosmik apparatlarda;
kumush-ruxli va kumush-kadmiyli Akkumulyator aviatsiya, aloqa vositalari, kinoga
olish apparati va b. da ishlatiladi. Issiqlik A. tarmoqdagi
bugʻ bosimini birday
saqlab turadi. Gidravlik Akkumulyator gidravlik qurilmalarda suyuqlik yoki
gazning bosim va sarfini baravarlaydi, 100—300 atm bosim ostida suyuqlikni
yigʻib, gidravlik presslarga va b. mashinaqurollarga bir meʼyorda berib turadi.
Inersion Akkumulyator maxovikdan iborat boʻlib, undan turli mashinalar, transport
vositalari va b. da foydalaniladi. Soatlardagi
prujinalar, aviatsiya modellaridagi rezina motor ham energiya Akkumulyatori
hisoblanadi.
Гальваник элементнинг ЭЮК ни компенсация усули билан аниқлашда
Вестоннинг нормал элементи қўлланилади. Бу элементнинг ЭЮК ўзгармас
қийматга эга бўлганлиги сабабли, халқаро эталон сифатида қабул қилинган.
Вестон элементида катод вазифасини (манфий қутб) кадмийнинг тўйинган
амальгамаси (таркибида 12,5 % Cd тутган), анод вазифасини (мусбат қутб)
сиртига Hg2SO4 ва Hg ларнинг аралашмасидан иборат паста билан
қопланган тоза симоб бажаради. Электролит вазифасини CdSO4*8/3H2O нинг
ортиқча миқдордаги кристаллари бўлган CdSO4 нинг тўйинган эритмаси
бажаради (эритма Hg2SO4 га нисбатан ҳам тўйинган бўлади). Кадмийли
элементнинг занжири қуйидагича ёзилади:
ёки тўлиқ кўринишда
Вестон элементида қуйидаги реакция боради ва бу реакция мувозанат
ҳолатига жавоб беради:
ёки тўлиқ ҳолда реакцияни қўйидагича ёзиш мумкин:
Вестон элементининг 20 0 С даги ЭЮК Е=1,0180 В га тенг.
Ушбу элемент ЭЮК нинг ҳароратга боғлиқлигини
тенглама орқали ифодалаш мумкин, бу ерда t – 0 C лардаги ҳарорат.
Вестон элементи ташиш содир бўлмайдиган элементга мисол бўлади.
Мис пластинкаси ўз тузи эритмасига ботирилган бўлса мис
пастинкасидан мис ионларининг эритмага чиқишига эритмадаги мис ионлари
тўсқинлик қилади ва эритмага мис ионлари нисбатан кам чиқади. Бунда ҳосил
бўлган потенциал қиймати дастлабкисидан фарқланади, яъни камаяди. Демак,
ҳосил бўлган потециал қиймати концентрацияга боғлиқ экан. Потенциалнинг
концентрациясидан бошқа омилларга ҳам боғлиқлиги Нернст тенгламасида
берилган.
Агар ноактив металлар, масалан, платина пластинкаси ўз тузининг
қайтарилаг ва оксидланган эритмасига туширилса, платина эритмадан
электрон қабул қилиб манфий зарядланади, эритма қавати мусбат ёки,
аксинча, платина электрон бериб мусбат зарядланади. Унинг сиртига яқин
эритма эса манфий зарядланади ва қўш электр қават ҳосил қилади.
Демак, агар бирор пластинка ўз тузи эритмасига ёки сувга ботирилса,
металл юзасида маълум жараёнлар содир бўлиб, қўш электр қавати ҳосил
қилади. Бунда металлнинг кристалл панжарасидаги металл ионлари
эритмадаги туз молекулалари таъсирида металл юзасидан ажралиб сувга
ўтади. Металл юзаси ўзида қолган ортиқча электронлар ҳисобига манфий
зарядланади, сув қавати эса эритмага ўтган ионлар ҳисобига мусбат
зарядланади. Эритмага ўтган металл ионлари эритманинг ҳажми бўйлаб
тарқалиб кетмайди, балки металл сиртига тортилиб туради. Шундай қилиб,
металл юзасида қўш электр қавати ҳосил бўлади.
Ҳосил бўлган потенциал Е реал потенциал дейилади ва унинг қиймати
таққослаш электроди орқали потенциометр ёрдамида аниқланади.
Do'stlaringiz bilan baham: |