Daniell-Element – ウィキペディア
ダニエル要素 （また ダニエルの要素 ）は、亜鉛と銅の半細胞で構成される歴史的なガルバニック細胞です。彼女は1836年に彼女を育てたジョン・フレデリック・ダニエルにちなんで名付けられました。 [初め]
亜鉛ロッド（ と 図では）細胞内の希釈硫酸の溶液で潜ります。これは、多孔質石で作られた容器（P）で作られた容器の歴史的なデザインにあり、屋外エリアに浸漬され、硫酸銅からの濃縮またはさらに良い飽和溶液に浸されます。銅で作られた2番目の電極は、硫酸銅溶液に浸る、 c 、円筒形の銅のシートとして実行されます。セル全体が外部容器にあります j 収容。
ダイアフラマも同様です 塩 または、ソルトブリッジに言及し、土着wareで作られたタイゲルの形で元のデザインで実現したため、2つの溶液からの異なる金属陽イオンの拡散混合物を防ぎ、多孔質材料による陰イオンによる補償を積み込むことができます。
ストーンウェアをダイヤフラムとして持つ元の設計では、セルの内部抵抗は約10Ωであり、1.1 Vの元素電圧を持つ100 mAの範囲の最大放電電流を可能にします。この高い内部抵抗を回避するために、さまざまな重力ダニエル要素が開発されました。これにより、多孔質ダイアフラムが本質的な違いとして省略されました。互いの上に配置された硫酸溶液は、硫酸塩溶液の異なる密度と重力により、Meidinger Element、Callaud要素、またはロックウッド要素などのさまざまな建設的なアプローチで保証されます。
ダニエルの元素を生成するために、その電圧は標準電位の差、硫酸亜鉛溶液、およびそれぞれ1リットルあたり1 molの活性を持つ硫酸銅溶液に対応するため、濃度は代わりに1リットルあたり1 molになります。潜在的な測定のために、別々の容器内の2つの硫酸溶液の接続は、イオン導体としてのダイアフラマを備えた特別なUチューブを介して接続することもできます。
標準電位の差は測定されないが、可能な限り最高の電圧と可能な限り最高の容量が達成される場合、硫酸銅濃度が可能な限り高く選択されます。 H.溶液は飽和状態であり、まだ解決されていないCUSOである必要があります 4 含む。簡単にするために、硫酸亜鉛の溶液が亜鉛側でよく使用されます。一方、目標が新しいセルで可能な限り最高の電圧を達成することである場合、亜鉛濃度はできるだけ低く選択する必要があります。つまり、亜鉛側に細胞を構築するとき、硫酸または硫酸ナトリウム溶液です。硫酸を希釈する必要があります。そうしないと、亜鉛は水素の発達下で溶解します。
亜鉛は、銅のように標準電位が低いi。つまり、亜鉛は銅よりも無関心であり、亜鉛の溶液は大きくなっています。したがって、亜鉛ロッド上の比較的多数の亜鉛イオンが溶液に入りますが、銅棒には比較的少数の銅イオンしかなく、その電子は金属に残ります。 Zile電極、負の極、およびこの場合、アノードはより多くの電子が残されているため、電圧を構築することを意味します。
酸化亜鉛（Zn）の過剰な電子は、亜鉛から銅（Cu）にはしごを介して移動します。標準条件の場合、1.10 Vの電圧を測定できます。これは、銅の酸化還元電位からの電源電圧です（ と 0 （cu）= +0.34 v）および亜鉛のもの（ と 0 （Zn）= -0.76 V）。
溶解した銅イオンは電子を吸収し、電極の銅（この場合はカソード）として保存します。正の亜鉛イオンは一方で溶液に入り、反対側に銅を置くため、電荷補償が行われなければなりません。硫酸アニオンはソルトブリッジの上をハイキングします[そう 4 ] 2- アノードルームと亜鉛カチオン[Zn 2+ ]反対方向。これが回路の閉じ方です。
したがって、酸化還元反応の2つのサブプロセスを分離できます。電子はZn/Znシステムから直接移動しません 2+ システムCu/Cu 2+ についてですが、亜鉛から銅へのワイヤーから最初のハイキング。電子電流が流れます。
2つの別々のサブシステムは「ハーフセル」と呼ばれます。 zile電極は腐食の結果として時間の経過とともに溶解しますが、銅電極は質量に増加します。
2つの酸化還元ペア（Zn/Zn 2+ with/withとsowie 2+ ） 前。
反応方程式：
- セル図：Zn/Zn 2+ //と 2+ /と
- 割引：
- 酸化：
- 全体的な反応（酸化還元反応）：
- ↑ ウィリアム・エドワード・エイルトン： 実用的な電気 、ロンドン、カッセル、1891年 オンライン
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