طريقة عملها
:
1- تفاعل التفريغ
أ- عند الآنود (المصعد
)Pb(s)
+ SO42- PbSO4(s) + 2e- جهد التأكسد
القياسي = 0.36 فولت
ب- عند الكاثود ( المهبط
)PbO2(s)
+ 4H+ + SO42- + 2e- PbSO4(s) + 2H2O جهد الإختزال القياسي = 1.69فولت
تفريغ
وهنا تعمل
الخلية كخلية جلفانية وعند التفريغ تكون معادلة التفاعل الكلي للبطارية
:
Pb+PbO2+4H+ + 2SO42- 2PbSO4 + 2H2O
كيفية
التعرف على حالة البطارية
تقاس كثافة
المحلول بواسطة الهيدروميتر وحينما تكون البطارية كاملة الشحن تكون كثافة
الحمض فيها تساوي من 1.28 إلى 1.3 جم /سم3 وإذا قلت كثافة الحمض إلى أقل
من 1.2 جم /سم3 فهذا يعني حاجة البطارية إلى إعادة الشحن وزيادة تركيز الحمض
2- تفاعل الشحن
عندما يقل
تركيز الحمض نتيجة زيادة كمية الماء الناتج من التفاعل كذلك تحول مواد الكاثود
والآنود إلى كبريتات رصاص لذا تقل كمية التيار وهنا تحتاج
البطارية
إلى إعادة شحن ويتم كالآتي : يتم توصيل
قطبي البطارية بمصدر للتيار
الكهربي المستمر له
جهد أكبر قليلا من جهد البطارية فيحدث تفاعل عكس
التفاعل
التلقائي الذي حدث أثناء التفريغ
2PbSO4 +2H2O Pb(s) + PbO2(s) + 2SO42- + 4H+ تعمل البطارية
أثناء الشحن كخلية
إلكتروليتية لأن الطاقة الكهربية
الواردة من المصدر الخارجي تخزن في صورة
طاقة
كيميائية - لذا تعتبر الخلايا الثانوية ( المراكم) بطاريات تخزين للطاقة
وفي السيارة يستخدم الدينامو بصورة مستمرة في إعادة شحن البطارية
ثانيا
الخلايا الإلكتروليتية
هي خلايا كهربية تستخدم فيها الطاقة من مصدر خارجي
لإحداث تفاعل أكسدة - اختزال غير تلقائي
تركيب الخلية
إناء يحتوي على محلول إلكتروليتي مغمور به قطبان
من مادة واحدة (مثل الكربون أو البلاتين) أو كل منهما من مادة مختلفة ( مثل
الكربون – البلاتين – النحاس – الخارصين أو غيرها)
- يوصل أحد القطبين بالقطب الموجب للبطارية
ليصبح قطبا موجب الشحنة وعنده تتم تفاعلات أكسدة عند الآنود بينما القطب
الثاني يوصل بالقطب السالب للبطارية وعنده تتم تفاعلات اختزال عند الكاثود
طريقة عمل الخلية
1- يوصل القطبين بحيث يكون الجهد الواقع على
الخلية يفوق قليلا الجهد الإنعكاسي للخلية 2- يسري تيار كهربي في الخلية
الإلكتروليتية وهنا تتجه الأيونات الموجبة من المحلول الإلكتروليتي الموصل
بين القطبين نحو القطب السالب
3- تتعادل شحنة هذه الأيونات باكتساب إلكترونات
(اختزال)
4- تتجه الأيونات السالبة من المحلول الإلكتروليتي
نحو القطب الموجب وتتعادل شحنتها بفقد إلكترونات ( أكسدة
|