Co je Daniell Cell?
Daniell Cell je druh baterie mědi-zinku, která využívá porézní bariéru mezi těmito dvěma kovy. Byl vynalezen v roce 1836 britským chemikem John Frederic Daniell. Jakmile byl v evropském telegrafním průmyslu široce používán, nahradil jej na konci 19. století modernějšími návrhy baterií. Dnes se ve třídě používá primárně k demonstraci toho, jak fungují baterie. Tato valtaická hromada byla použita v mnoha elektrických experimentech, ale s méně než hodinou výdrže baterie neměla žádné skutečné průmyslové aplikace. Návrh společnosti Daniell upravil společnost Volta tak, aby vytvořila baterii s delší životností, což umožnilo, aby byla prakticky využita.
Princip za baterií Daniell a Volta je stejný. Kapalná solut zvaná elektrolyt - v designu Volta,Solanka mezi kovovými deskami-začíná rozpustit zink a měď do pozitivně nabitých iontů. Jak ionty opouštějí kov, volné elektrony zůstávají pozadu. Zinek se rozpouští rychleji než měď, což znamená, že zinek brzy obsahuje více elektronů. Pokud člověk spojí dva kusy kovu s drátem, elektrony migrují drátem ze zinku na měď a vytvoří elektrický proud.
Pokud se zink a měď rozpouští ve stejném elektrolytu, jako v hromádce valtaic, dva procesy zkrátí životnost baterie. Pokud je uložena bez nakreslení elektřiny, pak budou měděné ionty v elektrolytu naneseny na negativně nabitý zinkový terminál. Tyto ionty se pak spojí s elektrony v zinku a neutralizují jeho náboj. Nakonec nebude k rozpuštění k dispozici žádný zink. Tento proces je známý jako redukceion .
K dalšímu procesu zabíjení baterie dochází, když je elektřina nakreslena. Ionty zinku budou tlačit vodík v elektrolytu na měď, kde se vodík staví na povrchu a nakonec zastaví tok elektřiny. Tento proces je známý jako polarizace . Buňka Daniell byla navržena v reakci na problémy s redukcí zinku a polarizaci zinku. Tyto problémy řeší izolací zinku a mědi v samostatných elektrolytech.
Aby se vytvořila buňka Daniell, může být unlazovaná hliněná nádoba naplněna kyselinou sírovou a kusem zinku ponořeného do ní. Kontejner pak může být umístěn uvnitř plechovky mědi, která byla naplněna síranem měď. Bariéra hliny udržuje zink a měď na opačných stranách; Tím se brání iontům zinku odesílat vodík na měď a brání polarizaci. Udržuje také měděné ionty od zinku a zabraňuje snížení zinku. Daniell označil svou buňku za konstantní baterii kvůli prevenci polarizace.
Póry v bariéře umožňují pozitivně nabité ionty sulfátu cestovat z měděné strany na stranu zinku. To vyvažuje tok elektronů ze zinku na měď při dokončení obvodu. Množství elektrického potenciálu produkovaného Daniellovou buňkou bylo pojmenováno Volt . Hodnota moderního voltu je mírně odlišná; Buňka Daniell produkuje asi 1,1 dnešního voltů a má vnitřní odpor asi 2 ohmů.