1β. Στοιχείο Leclanche

Τα ξερά στοιχεία δεν περιέχουν διάλυμα, όπως στην περίπτωση του στοιχείου Daniell (υγρά στοιχεία), αλλά το υγρό έχει αντικατασταθεί από μία «πάστα». Παράδειγμα ξερού στοιχείου είναι το στοιχείο Leclanche.
Το στοιχείο Leclanche, (στοιχείο Zn/C) που χρησιμοποιείται ευρύτατα σε ραδιόφωνα, ρολόγια, φωτογραφικές μηχανές  κ.λ.π., αποτελείται από ένα δοχείο από Zn, που αποτελεί την άνοδο (δηλαδή τον αρνητικό πόλο) και από μία ράβδο από γραφίτη σε επαφή με MnO2  (πυρολουσίτης) που αποτελεί την κάθοδο (δηλαδή τον θετικό πόλο).
Ως ηλεκτρολυτικό διάλυμα χρησιμοποιείται μίγμα ZnCl2 και ΝΗ4Cl σε νερό, ροφημένο σε άμυλο, ώστε να αποκτήσει στερεή υφή (πάστα).
Οι αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα είναι οι εξής:

Άνοδος (-) αρνητικός πόλος- οξείδωση : 

Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-

Κάθοδος (+) θετικός πόλος – αναγωγή :
Τα e- που έμειναν στο ηλεκτρόδιο Zn ρέουν μέσω της εξωτερικής σύνδεσης στη ράβδο άνθρακα, όπου αναγάγουν ιόντα οξωνίου : 

3Ο+  +  2e →  2H  +  2H2O

To σχηματιζόμενο ατομικό υδρογόνο θα γινότανε, χωρίς την παρουσία του πυρολουσίτη, μοριακό υδρογόνο που μετά από κάποιο χρόνο θα κάλυπτε τη ράβδο άνθρακα ως υμένας. Το αποτέλεσμα θα ήταν απώλεια τάσης. Το φαινόμενο ονομάζεται πόλωση.
Αυτή η απώλεια τάσης αποτρέπεται από τον αποπολωτή, δηλαδή τον πυρολουσίτη (MnO2). Αυτός δεσμεύει το σχηματιζόμενο ατομικό υδρογόνο. Έτσι ανάγεται το Mn και οξειδώνεται το υδρογόνο σύμφωνα με την αντίδραση : 

2MnO2  +  2H  →  2MnOOH  →  Mn2O3  +  H2

Η τάση ακροδεκτών του στοιχείου αυτού είναι περίπου 1,5 V.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Αρχή Σελίδας