İçeriğe atla

Cıva pil

Cıva pil

Cıva pil şarj edilemeyen bir elektrokimyasal pil, birincil bir pildir. Cıva pilleri, alkalin bir elektrolit içinde merkürik oksit ile çinko elektrotları arasında bir reaksiyon kullanır. Deşarj sırasındaki voltaj 1.35 Volt'ta pratik olarak sabit kalır ve kapasitesi benzer şekilde boyutlandırılmış çinko karbon pilinden daha fazladır.[1] Cıva pilleri saatler, işitme cihazları, kameralar ve hesap makineleri için düğme pilleri biçiminde ve diğer uygulamalar için daha büyük formlarda kullanıldı.

II. Dünya Savaşı sırasında ve sonrasında bir süre cıva ile yapılan piller taşınabilir elektronik cihazlar için popüler bir güç kaynağı haline geldi. Zehirli cıva içeriği ve atılmasına ilişkin çevresel kaygılar nedeniyle birçok ülkede cıva pil satışı yasaklandı. Hem ANSI hem de IEC cıva pilleri için standartlarını geri çekti.[2]

Tarihi

Cıva oksit-çinko pil sistemi 100 yıldan daha önce biliniyordu, ancak Samuel Ruben'in metal dedektörleri, mühimmat ve telsiz gibi askeri uygulamalarda kullanışlı dengeli bir cıva hücresi geliştirdiği 1942 yılına kadar yaygın şekilde kullanılmadı. Pil sistemi uzun raf ömrü (10 yıla kadar) ve sabit voltaj çıkışı avantajlarına sahipti.[3] İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra pil sistemi, kalp pilleri ve işitme cihazları gibi küçük elektronik cihazlar için yaygın olarak uygulanmıştır.

Cıva oksit pilleri, işitme cihazları ve elektrikli kol saatleri için kullanılan minyatür düğme hücrelerinden, taşınabilir elektronik cihazlar için kullanılan silindirik tiplerden, transistörlü radyolar için kullanılan dikdörtgen pillerden ve geniş çoklu paket paketlerinden yapıldı.[4]

Kimyasal özellikleri

Cıva pilleri, saf cıva (II) oksit (HgO) - cıva asidi olarak da adlandırılır - veya katot olarak Mangan dioksit (MnO2) ile HgO karışımı kullanırlar. Mercurik oksit iletken değildir, bu nedenle bazı grafitler karıştırılır; grafit ayrıca cıvanın büyük damlalar hâlinde toplanmasını önlemeye yardımcı olur. Katottaki yarı tepki şu şekildedir:

HgO + H2O + 2 e− → Hg + 2OH−

Anot çinko (Zn) malzemeden üretilir ve elektrolit ile ıslatılmış bir katman kâğıt veya gözenekli katotla katodtan ayrılır; Bu bir tuz köprüsü olarak bilinir. Anotta iki yarı reaksiyon meydana gelir. Birincisi bir elektrokimyasal tepki aşamasından oluşur:

Zn + 4 OH− → Zn(OH)4−2 + 2e−

Ardından kimyasal reaksiyon aşaması:

Zn(OH)4−2 → ZnO + 2 OH− + H20

Genel bir anot yarı tepkimesine neden olur:

Zn + 2 OH− → ZnO + H20 + 2 e−

Pil için genel tepki şu şekildedir:

Zn + HgO → ZnO + Hg

Başka bir deyişle, deşarj sırasında çinko, çinko oksit (ZnO) haline dönüşürken oksitlenir (elektron kaybeder), cıva oksidi azaltılır (elektron kazanır), elemental cıva oluşur. Ömrünün sonunda hidrojen gazının gelişimini önlemek için hücrenin içine fazladan bir miktar cıva oksit konur.

Bir elektrolit olarak sodyum hidroksit veya potasyum hidroksit kullanılır. Sodyum hidroksit hücreleri, düşük deşarj akımlarında neredeyse sabit voltaja sahiptir ve bu sayede işitme cihazları, hesap makineleri ve elektronik saatler için ideal olurlar. Potasyum hidroksit hücreleri, daha yüksek akımlarda sabit voltaj sağladı ve bu sayede akım dalgalanmaları gerektiren uygulamalar için uygun hale getirildi. Potasyum hidroksit hücreleri aynı zamanda daha düşük sıcaklıklarda daha iyi performansa sahiptir. Cıva hücreleri 10 yıla kadar çok uzun bir raf ömrüne sahiptirler.

Kaynakça

  1. ^ "Arşivlenmiş kopya" (PDF). 30 Eylül 2011 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Nisan 2017. 
  2. ^ "Arşivlenmiş kopya". 29 Kasım 2012 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Nisan 2017. 
  3. ^ "Arşivlenmiş kopya". 8 Mayıs 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Nisan 2017. 
  4. ^ https://electrical4dummies.blogspot.com/2016/04/battery.html[]

İlgili Araştırma Makaleleri

Katodik koruma, bir tür metal koruma metodu.

<span class="mw-page-title-main">Korozyon</span> Kimyasal tepkime ile oluşan bilinen ismi ile paslanma olayı

Korozyon, metal veya metal alaşımlarının oksitlenme veya diğer kimyasal etkilerle aşınma durumu. Demirin paslanması, alüminyumun oksitlenmesi korozyona örnek olarak verilebilir. Türkçeye yabancı dillerden giren korozyon sözcüğü; yenme, kemirilme gibi anlamlarla alakalıdır. Aşınma, çürüme, paslanma, bozulma ve yenim gibi sözcüklerle karşılanabilir.

<span class="mw-page-title-main">Lityum iyon pil</span> şarj edilebilir pil türü

Bir lityum-iyon veya Li-iyon pil, enerji depolamak için lityum iyonlarının tersine çevrilebilir indirgemesini kullanan şarj edilebilir pil türüdür. Geleneksel lityum iyon pilinin anodu genelde karbon'dan yapılan grafit'tir. Katot genellikle metal oksit'tir. Elektrolit genelde bir organik çözücü içindeki lityum tuz'udur.

<span class="mw-page-title-main">Pil</span> Pil, kimyasal enerjinin depolanabilmesi ve elektriksel bir forma dönüştürülebilmesi için kullanılan bir aygıttır

Pil, kimyasal enerjinin depolanabilmesi ve elektriksel bir forma dönüştürülebilmesi için kullanılan bir aygıttır. Piller, bir veya daha fazla elektrokimyasal hücre, yakıt hücreleri veya akış hücreleri gibi, elektrokimyasal aygıtlardan oluşur.

Amfoter, oksit ve hidroksitleri asidik ve bazik karakterleri bir arada taşıyan element veya bileşikler. Amfoter maddeler hem asitlerle hem de bazlarla tepkimeye girerler. Metal ve yarı metallerin bir kısmı, aminoasitler ve proteinler amfoterik özellik gösterirler.

Elektrokimya, kimya biliminin bir alt dalı olup elektronik bir iletken ile iyonik bir iletken (elektrolit) arayüzeyinde gerçekleşen reaksiyonları inceler. Elektrokimyada amaç kimyasal enerji ve elektrik enerjisi arasındaki değişimi incelemektir.

<span class="mw-page-title-main">Elektro galvanik yakıt hücresi</span>

Elektro galvanik yakıt hücresi, dalgıç tüpleri ve tıbbi cihazlardaki oksijenin konsantrasyonunu ölçmede kullanılan bir cihazdır.

<span class="mw-page-title-main">Çinko-hava pili</span>

Çinko-hava pili,, tekrar doldurulamayan piller grubunda olup, çinkonun, havanın oksijeni ile oksidasyonu yoluyla çalışırlar. Yüksek enerji yoğunluğuna sahiptirler ve üretilmeleri ekonomiktir. İşitme cihazlarında ve elektrikli araçlarda kullanılırlar.

Alüminyum-hava pilleri, havadaki oksijenin alüminyum ile reaksiyonundan elektrik üretir. Tüm piller arasında en yüksek enerji yoğunluklarından birine sahiptirler, ancak yüksek anot maliyeti ve geleneksel elektrolitler kullanılırken çıkan yan ürün sorunları nedeniyle yaygın olarak kullanılmazlar. Bu durum, kullanımlarını esas olarak askeri uygulamalarla sınırlamıştır. Bununla birlikte, alüminyum pillere sahip bir elektrikli araç, bir lityum iyon pilin menzilinin sekiz katına kadar potansiyele sahiptir.

<span class="mw-page-title-main">Pil tarihi</span>

Yaklaşık 19.yüzyılın sonlarında, elektrikli jeneratörlerin ve elektrikli güç kaynaklarının geliştirilmesinden önce ana elektrik kaynağını piller sağlamaktaydı. Batarya teknolojisinde art arda gelen yenilikler, ilk bilimsel çalışmalardan tutun da, telgraf ve telefonların yükselişini ve nihayet portatif bilgisayarları, cep telefonların, elektrikli arabaları ve diğer birçok elektrikli aletler de dahil elektrik alanındaki başlıca gelişmeleri kolaylaştırmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Düğme pil</span>

Düğme pil veya saat pili, küçük çaplı tek hücreli bir pil olup çapı 5mm ila 25mm, giysinin üzerinde bir düğme gibi 1mm ila 6mm yüksekliğinde bir çöp silindiri şeklindedir. Bir metal, hücrenin alt gövdesini ve pozitif terminalini oluşturabilir. Yalıtımlı üst kapak negatif terminaldir.

Alkalin pil, çinko ve manganez dioksit (Zn / MnO2) arasındaki reaksiyona bağlı olarak birincil pil türüdür.

<span class="mw-page-title-main">Çinko-karbon pil</span>

Çinko-karbon pil uygun bir elektrolit aracılı çinko ve manganez dioksit arasındaki elektrokimyasal tepkimelerden bir çinko metal elektrodu ile bir karbon çubuk arasında 1,5 volt potansiyel sağlayan kuru bir pildir. Genellikle uygun bir şekilde negatif potansiyele sahip anot görevi gören bir çinko kutu içinde, buna karşın atıl karbon çubuğu pozitif katotta paketlenir. Genel amaçlı piller muhtemelen bazı çinko klorür çözeltisi ile karıştırılmış amonyum klorür sulu bir macunu elektrolit olarak kullanılabilir. Ağır iş tiplerinde öncelikle çinko klorürden oluşan bir macun kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Nikel-çinko pil</span> NiMH pillerine benzer bir şarj edilebilir pil türü

Nikel-çinko pil, NiMH pillerine benzer bir şarj edilebilir pil türüdür, ancak daha yüksek voltaj 1.6 V'dir. Büyük nikel-çinko pil sistemleri 100 yılı aşkın bir süredir bilinmektedir. 2000'den beri, stabilize edilmiş bir çinko elektrod sisteminin geliştirilmesi, bu teknolojiyi piyasada bulunan diğer şarj edilebilir pil sistemleri ile uygulanabilir ve rekabetçi hale getirmiştir. Diğer bazı teknolojilerin aksine, üfleme şarjı önerilmez.

<span class="mw-page-title-main">Weston hücresi</span>

Weston hücresi voltmetrelerin kalibrasyonu için laboratuvar standardı olarak uygun olan oldukça dengeli bir voltaj üreten ıslak-kimyasal bir hücredir. 1893'te Edward Weston tarafından icat edildi, 1911 ve 1990 yılları arasında EMF için Uluslararası Standart olarak kabul edildi.

<span class="mw-page-title-main">Gümüş oksit pil</span>

Gümüş oksit pil ağırlık oranı açısından çok yüksek bir enerjiye sahip olan bir primer hücredir. Düğme hücreler olarak küçük boyutlarda ya da gümüş oksit kimyasının üstün performansının maliyet unsurlarından daha fazla olduğu geniş özel tasarımlı pillerde mevcuttur. Bu daha büyük hücreler çoğunlukla askeri uygulamalar, örneğin MK-37 Torpido ya da alfa sınıfı denizaltılarda bulunur.

<span class="mw-page-title-main">Kromik asit hücresi</span>

Kromik asit hücresi bir depolarizer olarak kromik asidi kullanan birincil hücre tipiydi. Kromik asit genellikle bir potasyum dikromat solüsyonu asitleştirilerek yapılır. Potasyum dikromat için eski adı potasyum bikromat, hücre genellikle Bikromat hücresi olarak adlandırılmıştır. Bu tip hücre artık sadece tarihsel bir ilgi alanındadır.

Kuru pil taşınabilir elektrikli cihazlar için yaygın olarak kullanılan bir pil türüdür. 1886'da Alman bilim insanı Carl Gassner tarafından geliştirildi.

Alüminyum-iyon piller, alüminyum iyonlarının yük taşıyıcı olarak görev yaptığışarj edilebilir bir pil sınıfıdır. Alüminyum, iyon başına üç elektron değiştirebilir. Bu, bir Al3+ eklenmesinin üç Li+ iyonuna eşdeğer olduğu anlamına gelir. Bu nedenle, Al3+ (0,54 Å ) ve Li+ (0,76 Å) iyon yarıçapları benzer olduğundan, önemli ölçüde daha yüksek sayıda elektron ve Al3+ iyonları katotlar tarafından çok az hasarla kabul edilebilir. Al, Li'nin 50 katı (23,5 megavat-saat m-3) enerji yoğunluğuna sahiptir ve bu kömürden bile yüksektir.

Potasyum-iyon pil, şarj aktarımı için potasyum iyonları kullanan bir pil türüdür ve lityum-iyon pillere analogdur. 2004 yılında İranlı/Amerikalı kimyager Ali Eftekhari tarafından icat edildi.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.