Electrochemical Cell – Definition, Description, Types, Applications
Pin điện hóa là thiết bị có thể tạo ra năng lượng điện thông qua phản ứng hóa học hoặc sử dụng năng lượng điện để gây ra phản ứng hóa học.
Mục lục
- Pin điện hóa là gì?
- Tiềm năng nửa tế bào và tế bào
- Các loại tế bào điện hóa
- Ứng dụng của tế bào điện hóa
- Một tế bào điện hóa bao gồm hai nửa tế bào, mỗi nửa tế bào bao gồm các điện cực được ngâm trong chất điện phân. Cả hai nửa tế bào có thể sử dụng cùng một chất điện phân.
- Các nửa ô này được nối với nhau bằng một cầu muối cung cấp nền tảng cho sự tiếp xúc ion giữa chúng nhưng không cho phép chúng trộn lẫn với nhau. Một ví dụ về cầu muối là giấy lọc ngâm trong dung dịch kali nitrat hoặc natri clorua.
- Một nửa ô của tế bào điện hóa mất electron thông qua quá trình oxy hóa và nửa ô kia nhận electron trong quá trình khử. Có thể thấy rằng cả hai nửa pin đều có phản ứng cân bằng và khi đạt đến trạng thái cân bằng, điện áp thực trở thành 0 và pin ngừng phát điện.
- Xu hướng của một điện cực tiếp xúc với chất điện phân mất đi hoặc nhận thêm electron được mô tả bằng thế điện cực của nó. Giá trị của các điện thế này có thể được sử dụng để dự đoán điện thế tổng thể của tế bào. Nói chung, điện thế điện cực được đo với sự trợ giúp của điện cực hydro tiêu chuẩn làm điện cực tham chiếu (điện cực có điện thế đã biết).
- Pin sơ cấp về cơ bản là loại pin sơ cấp dùng một lần. Các phản ứng điện hóa xảy ra trong các loại pin này về bản chất là không thể đảo ngược. Do đó, các chất phản ứng được tiêu thụ để tạo ra điện và một khi các chất phản ứng cạn kiệt hoàn toàn, pin sẽ ngừng sản xuất dòng điện.
- Pin phụ (hay còn gọi là pin sạc) là pin điện hóa trong đó pin xảy ra phản ứng thuận nghịch, tức là pin có thể vừa được sử dụng làm pin chính vừa là pin điện phân.
- Pin chính (nhiều pin mắc nối tiếp, song song hoặc kết hợp cả hai) được coi là thiết bị lãng phí và gây hại nhất cho môi trường. Điều này là do chúng yêu cầu khoảng 50 lần năng lượng chứa trong quy trình sản xuất. Chúng cũng chứa nhiều kim loại độc hại và được coi là chất thải nguy hại.
- Các tế bào điện phân được sử dụng để tinh chế điện nhiều kim loại màu. Chúng cũng được sử dụng trong quá trình điện phân các kim loại này.
- Việc sản xuất chì, kẽm, nhôm và đồng có độ tinh khiết cao cần sử dụng các tế bào điện phân.
- Kim loại natri được chiết xuất từ natri clorua nóng chảy bằng cách đặt nó vào một tế bào điện phân và cho một dòng điện chạy qua nó.
- Nhiều loại pin thương mại quan trọng, chẳng hạn như pin chì-axit, bao gồm các ô sơ cấp.
- Pin nhiên liệu là một loại tế bào điện hóa quan trọng đóng vai trò là nguồn năng lượng sạch ở nhiều địa điểm xa xôi.
Pin điện hóa là gì?
Pin điện hóa là thiết bị có thể tạo ra năng lượng điện từ phản ứng hóa học xảy ra trong nó hoặc sử dụng năng lượng điện cung cấp cho nó để thúc đẩy phản ứng hóa học trong đó. Các thiết bị này có khả năng chuyển đổi năng lượng hóa học thành năng lượng điện và ngược lại. Một ví dụ phổ biến về tế bào điện hóa là pin 1,5 volt tiêu chuẩn, được sử dụng để cấp nguồn cho nhiều thiết bị như điều khiển TV và đồng hồ.
Loại pin này có thể tạo ra dòng điện thông qua phản ứng hóa học được gọi là pin sơ cấp hoặc pin volta. Ngoài ra, pin gây ra phản ứng hóa học khi có dòng điện chạy qua được gọi là pin điện phân.
Sơ đồ mô tả chi tiết các phần khác nhau của pin điện hóa được cung cấp bên dưới.
Một pin điện hóa thường bao gồm cực âm và cực dương. Các đặc điểm chính của cực âm và cực dương được thể hiện trong bảng dưới đây.
Quy ước chung quy định rằng cực âm phải được biểu diễn ở bên phải và cực dương ở bên trái, đồng thời biểu thị một tế bào điện hóa.
Tiềm năng nửa ô và pin
Pin chính và phụ
Các loại tế bào điện hóa
Hai loại tế bào điện hóa chính là
1. Pin sơ cấp (hay còn gọi là pin volta)
2. Máy điện phân
Bảng dưới đây liệt kê những khác biệt chính giữa tế bào sơ cấp và tế bào điện phân.
Ứng dụng của pin điện hóa
Do đó, các khái niệm và loại tế bào điện hóa chính sẽ được thảo luận. Để tìm hiểu thêm về các khái niệm quan trọng liên quan đến điện hóa học, chẳng hạn như phương trình Nernst, hãy đăng ký byju’s và tải xuống ứng dụng di động trên điện thoại thông minh của bạn.
