อ่าน 1 นาที
เครื่องลดขั้ว
ในเคมีไฟฟ้า ตามคำจำกัดความของ IUPAC สารลดขั้วหรือ สาร ลดขั้วถือเป็นคำพ้องความหมายของสารที่ออกฤทธิ์ทางไฟฟ้ากล่าวคือ...
เครื่องลดขั้ว
ในเคมีไฟฟ้า ตามคำจำกัดความของ IUPAC [ 1 ] [ 2 ]สารลดขั้วหรือ สาร ลดขั้วถือเป็นคำพ้องความหมายของสารที่ออกฤทธิ์ทางไฟฟ้ากล่าวคือ สารที่เปลี่ยนสถานะออกซิเดชันหรือมีส่วนร่วมในการสร้างหรือทำลายพันธะเคมี ใน ขั้นตอน การถ่ายโอนประจุของ ปฏิกิริยา เคมี ไฟฟ้า
ในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่คำว่า "depolarizer" ถูกใช้เพื่อหมายถึงสารที่ใช้ในเซลล์ปฐมภูมิเพื่อป้องกันการสะสมของฟองก๊าซไฮโดรเจน[ 3 ]สาร depolarizer ของแบตเตอรี่จะรับอิเล็กตรอนในระหว่างการคายประจุของเซลล์ ดังนั้นจึงเป็นสารออกซิไดซ์ เสมอ คำว่า "depolarizer" อาจถือว่าล้าสมัยหรือทำให้เข้าใจผิดได้ เนื่องจากอิงตามแนวคิดของ " การโพลาไรเซชัน " ซึ่งแทบจะไม่สมจริงในหลายกรณี
การโพลาไรเซชัน
ภายใต้เงื่อนไขบางประการสำหรับเซลล์ไฟฟ้าเคมีบางชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากใช้อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นน้ำ ไอออนไฮโดรเจนสามารถเปลี่ยนเป็นอะตอมไฮโดรเจนและโมเลกุล H₂ ได้ในกรณีที่รุนแรง อาจเกิดฟอง ก๊าซ ไฮโดรเจนขึ้นที่ขั้วไฟฟ้าด้านใดด้านหนึ่ง หากชั้นของไฮโดรเจนหรือแม้แต่ฟองก๊าซ H₂ ปรากฏขึ้นบนแผ่นบวกของแบตเตอรี่ มันจะรบกวนการทำงานทางเคมีของเซลล์ ขั้วไฟฟ้าที่ปกคลุมด้วยก๊าซเรียกว่าเกิดการโพลาไรซ์ การโพลาไรซ์ในเซลล์กัลวานิกทำให้แรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าลดลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากฟองอากาศปกคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของแผ่น สารดีโพลาไรเซอร์เป็นสารที่ออกแบบมาเพื่อกำจัดไฮโดรเจน ดังนั้นจึงช่วยรักษาแรงดันไฟฟ้าให้อยู่ในระดับสูง อย่างไรก็ตาม แนวคิดนี้ล้าสมัยแล้ว เนื่องจากหากมีสารดีโพลาไรเซอร์เพียงพอ ในกรณีส่วนใหญ่จะทำปฏิกิริยาโดยตรงโดยการดึงอิเล็กตรอนจากแผ่นบวกของเซลล์กัลวานิก กล่าวคือ จะไม่มีก๊าซไฮโดรเจนเหลืออยู่มากนัก ดังนั้น แนวคิดดั้งเดิมของการโพลาไรเซชันจึงใช้ไม่ได้กับแบตเตอรี่ส่วนใหญ่ และสารดีโพลาไรเซอร์ก็ไม่ทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนเหมือน H₂ อย่างไรก็ตามคำนี้ยังคงใช้กันอยู่ในปัจจุบัน แต่ในกรณีส่วนใหญ่ อาจใช้คำว่าสารออกซิไดซ์แทนได้
มีการใช้สารหลายชนิดเป็นสารลดขั้ว โดยสารที่โดดเด่นที่สุดมีดังต่อไปนี้
สารออกซิไดซ์
สารเหล่านี้จะออกซิไดซ์ไฮโดรเจนให้กลายเป็นน้ำ ตัวอย่างเช่น:
- กรดไนตริกใช้ในเซลล์โกรฟและเซลล์บุนเซน
- กรดโครมิกใช้ในเซลล์กรดโครมิก
- แมงกานีสไดออกไซด์ใช้ในเซลล์เลอแคลนเช่และแบตเตอรี่แห้ง
กรดไนตริกและกรดโครมิกเป็นสารออกซิไดซ์ที่มีฤทธิ์แรงและเป็นสารลดขั้วที่มีประสิทธิภาพ แต่เนื่องจากเป็นอันตรายจึงไม่เหมาะสำหรับการใช้งานทั่วไป ดังนั้นแมงกานีสไดออกไซด์จึงเป็นสารลดขั้วที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด
เกลือของโลหะ
ไอออนไฮโดรเจนจะเข้าไปแทนที่โลหะในเกลือ ทำให้โลหะไปสะสมอยู่บนแผ่นขั้วบวกแทนที่จะเป็นไฮโดรเจน ตัวอย่างเช่น:
- ซิลเวอร์ออกไซด์ใช้ในแบตเตอรี่ซิลเวอร์ออกไซด์
- คอปเปอร์ซัลเฟตใช้ในเซลล์ดาเนียล
- เมอร์คิวรัสซัลเฟตใช้ในเซลล์มาตรฐานของเวสตันและ คลาร์ก
ลิงก์ภายนอก
- แบตเตอรี่โทรเลข
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เครื่องลดขั้ว
ในเคมีไฟฟ้า ตามคำจำกัดความของ IUPAC สารลดขั้วหรือ สาร ลดขั้วถือเป็นคำพ้องความหมายของสารที่ออกฤทธิ์ทางไฟฟ้ากล่าวคือ...
การโพลาไรเซชัน
ภายใต้เงื่อนไขบางประการสำหรับเซลล์ไฟฟ้าเคมีบางชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากใช้อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นน้ำ ไอออน ไฮโดรเจน สามารถเปลี่ยนเป็น อะตอมไฮโดรเจน และโมเลกุล H₂ ได้ ในกรณีที่รุนแรง อาจเกิดฟอง ก๊าซ ไฮโดรเจน ขึ้นที่ขั้วไฟฟ้าด้านใดด้านหนึ่ง...
สารออกซิไดซ์
สารเหล่านี้ จะออกซิได ซ์ไฮโดรเจนให้กลายเป็นน้ำ ตัวอย่างเช่น:
เกลือของโลหะ
ไอออนไฮโดรเจนจะเข้าไปแทนที่โลหะในเกลือ ทำให้โลหะไปสะสมอยู่บนแผ่นขั้วบวกแทนที่จะเป็นไฮโดรเจน ตัวอย่างเช่น: