3.14 Εφαρμογές γαλβανικών στοιχείων

Ορισμένες από τις σημαντικότερες εφαρμογές των γαλβανικών στοιχείων είναι οι εξής:

    • Υπολογισμός της σταθερής χημικής ισορροπίας (Κ) και της απόδοσης μιας αντίδρασης οξειδοαναγωγής.
    • Καθορισμός της ηλεκτροχημικής σειράς των στοιχείων.
    • Μπαταρίες για την παραγωγή και αποθήκευση ενέργειας.

     

    ΜΠΑΤΑΡΙΕΣ

    Οι μπαταρίες αποτελούνται από ένα ή περισσότερα γαλβανικά στοιχεία συνδεδεμένα σε σειρά όπου ο θετικός πόλος του ενός συνδέεται με τον αρνητικό πόλο του άλλου.
    Το δυναμικό της μπαταρίας ισούται με το άθροισμα των επιμέρους δυναμικών των γαλβανικών στοιχείων από τα οποία αποτελείται.
    Παρόλο που θεωρητικά μπαταρίες μπορούν να κατασκευαστούν από μια μεγάλη ποικιλία οξειδοαναγωγικών αντιδράσεων, λίγες απ’ αυτές τις αντιδράσεις έχουν εφαρμογή στη δημιουργία μπαταριών.
    Οι μπαταρίες μπορεί να χωριστούν:

    1. Πρωτεύουσες μπαταρίες (Primary)
    Είναι γαλβανικά στοιχεία που παράγουν ενέργεια, λόγω αυθόρμητης οξειδοαναγωγικής δράσης των αντιδραστηρίων που υπάρχουν σ’ αυτά.
    Όταν η αυθόρμητη αυτή αντίδραση μεταξύ των ουσιών φτάσει σε ισορροπία, η μπαταρία αχρηστεύεται και δεν μπορεί να επαναλειτουργήσει.
    Οι μπαταρίες δηλαδή αυτές είναι μιας χρήσεως, μη αντιστρεπτές.
    Τέτοιες μπαταρίες είναι:
    1α. Το στοιχείο Daniell.
    1β. Τα ξηρά στοιχεία όπως το στοιχείο Leclanche.
    1γ. Μπαταρίες υδραργύρου.
    1δ. Αλκαλικές μπαταρίες.

    2. Δευτερεύουσες μπαταρίες (Secondary)
    Οι μπαταρίες αυτού του τύπου αρχικά φορτίζονται, ώστε να μετατραπούν τα συστατικά τους σε ουσίες που μπορούν να αντιδράσουν αυθόρμητα. Οι νέες αυτές ουσίες μπορούν να δώσουν πάλι τις αρχικές, μετατρέποντας τη χημική ενέργεια σε ηλεκτρική (εκφόρτιση). Στη συνέχεια η μπαταρία φορτίζεται και πάλι. Οι μπαταρίες δηλαδή αυτές, σε αντίθεση με τις πρωτεύουσες, είναι αντιστρεπτές.
    Τέτοιες μπαταρίες είναι:
    2α. Συσσωρευτής μολύβδου (μπαταρία αυτοκινήτου).
    2β. Συσσωρευτής Edison.
    2γ. Μπαταρίες νικελίου – καδμίου (Ni-Cd).

    3. Μπαταρίες καυσίμου (Fuel cells)
    Οι μπαταρίες καυσίμου είναι γαλβανικά στοιχεία, όπου ένα από τα αντιδρώντα είναι καύσιμο π.χ. μεθάνιο (CH4) ή υδρογόνο (Η2).
    Τα αντιδρώντα δε περιέχονται στο γαλβανικό στοιχείο αλλά διαβιβάζονται συνεχώς από έξω.
    Τέτοια στοιχεία καυσίμου είναι:
    3α. DMFC  (DIRECT METHANOL FUEL CELLS) (Άμεσα στοιχεία καύσης μεθανόλης).
    3β. PEMFC (PROTON EXCHANGE MEMBRANE FUEL CELLS) (Στοιχεία καύσης μεμβρανικής ανταλλαγής πρωτονίων).
    3γ. AFC (ALKALINE FUEL CELLS) (Αλκαλικά στοιχεία καύσης).
    3δ. PAFC (PHOSPHORIC ACID FUEL CELLS) ( Στοιχεία καύσης φωσφορικού οξέος).
    3ε. MCFC (MOLTEN CORBONATE FUEL CELLS) (Στοιχεία καύσης λειωμένου άνθρακα).
    3στ. SOFC (SOLID OXIDE FUEL CELLS) (Στοιχεία καύσης στερεών οξειδίων).
    3ζ. RFC (REGENERATIVE FUEL CELLS) (Αναπαραγωγικά στοιχεία καύσης).

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Αρχή Σελίδας