เทคโนโลยี นวัตกรรม สิ่งประดิษฐ์ วิศวกรรม เกษตรศาสตร์ >>
เซลล์แอลคาไลน์
(Alkaline cell)
เซลล์แอลคาไลน์ ( Alkaline cell ) เป็นเซลล์ปฐมภูมิชนิดหนึ่ง
โดยใช้หลักการเช่นเดียวกับถ่านไฟฉาย ส่วนประกอบต่าง ๆ คล้ายกัน
ต่างกันที่ใช้สารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์เป็นสารละลายอิเล็กโทรไลต์แทนแอมโมเนียมคลอไรด์
จึงมีชื่อว่าเซลล์แอลคาไลน์ แปลว่าด่างหรือเบส
ภาชนะที่ใช้เป็นโลหะสังกะสีทำให้ผุกร่อนได้ง่าย มีรายละเอียดดังนี้
ส่วนประกอบของเซลล์แอลคาไลน์
แอโนดทำด้วยสังกะสี
ที่แอโนดจะถูกล้อมรอบด้วยสารผสมระหว่างสังกะสีกับโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์
มีลักษณะเป็นกาว (Paste) ที่แคโทดมีสารผสมระหว่างแมงกานีส (IV) ออกไซด์กับแกรไฟต์
(C) สารละลายอิเล็กโทรไลต์คือโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์(KOH)
ปฏิกิริยาเคมีของเซลล์ เมื่อต่อเซลล์ชนิดนี้ครบวงจร
เกิดปฏิกิริยาที่ขั้วไฟฟ้าดังนี้
ที่แอโนดหรือขั้วลบ จะเกิดปฏิกิริยา ออกซิเดชัน โดย Zn
จะทำปฏิกิริยากับ OH- ให้อิเล็กตรอนออกมาผ่านตัวนำไปยังคาร์บอน ดังสมการ
ที่แอโนด ; Zn(s) +2OH-(aq) ---> ZnO(s) + h1O(l) + 2e-
ที่แคโทดหรือขั้วบวก จะเกิดปฏิกิริยารีดักชัน โดย h1O และ MnO2
ซึ่งเป็นอิเล็กโทรไลต์จะรับอิเล็กตรอน แล้วกลายเป็น Mn2O3 และ OH- ซึ่ง OH-
จะนำกลับไปใช้ที่แอโนดได้อีก ดังสมการ
ที่แคโทด ; 2MnO2(s) + h1O(l) + 2e ---> Mn2O3(s) + 2OH-(aq)
ปฏิกิริยาของเซลล์ ; Zn(s) + 2MnO2(s) ---> ZnO(s)+ Mn2O3(s)
เซลล์ชนิดนี้มีศักย์ไฟฟ้าประมาณ 1.54 โวลต์
แต่ให้กระแสไฟฟ้ามากกว่าและนานกว่าถ่านไฟฉายเพราะ ที่แคโทด(C) เกิดปฏิกิริยาแล้วได้
OH- ซึ่งสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อีก
และสังกะสีผุกร่อนได้น้อยเมื่ออยู่ในสารละลายเบส กระแสไฟฟ้าที่ได้ค่อนข้างคงที่
และไอออนเคลื่อนที่ได้ดีในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นเบส
รูปแสดงส่วนประกอบของเซลล์แอลคาไลน์
เซลล์แอลคาไลน์ผลิตออกมาขายในลักษณะคล้ายเม็ดกระดุม เพื่อสะดวกใน อุปกรณ์เช่น นาฬิกาข้อมือ เครื่องคิดเลข กล้องถ่ายรูป เป็นต้น