Сухий елемент Лекланше

Сухий елемент Лекланше – це класичний тип первинних гальванічних елементів. Його структурна формула має вигляд

(−)Zn| 20% розчин NH4Cl| MnO2 |C(+). (10.10.4)

Схему елемента подано на рис. 10.10.2. Негативним електродом слугує циліндричний цинковий

стаканчик. В якості електроліту використовується розчин хлориду амонію

NH 4Cl, загущений

наповнювачем до драглистого стану. Позитивним електродом слугує двоокис марганцю. Для збільшення

електропровідності порошок

MnO2 змішується з графітовим порошком, зволожується розчином хлориду

амонію і пресується у вигляді циліндра, в центрі якого знаходиться вугільний стержень, який виконує функцію інертного в хімічному відношенні провідника. Цей пакет уміщується в цинковий стакан і герметизується для запобігання висихання електроліту.

Рис. 10.10.2. Схема сухого елемента Лекланше.

Хімічним процесом, який викликає генерацію струму, є окислення цинку двоокисом марганцю. Цей процес складається з декількох послідовних хімічних реакцій. Узагальнену формулу можна записати в

такому вигляді:

Zn +2NH4Cl + 2MnO2 → [Zn(NH3)2]Cl2+H2O +Mn2O3. (10.10.5)

Іони цинку, що виникають біля від’ємного електрода, після декількох послідовних реакцій зв’язуються у комплексну сіль [Zn(NH3)2]Cl2, яка практично не розчинна у воді й тому випадає в осад. Іони водню, що

виникають на позитивному електроді як проміжний продукт хімічних перетворень, окислюються двоокисом марганцю до води

2H+

+ 2MnO2 + 2e

→ H2O + Mn 2O3. (10.10.6)

Таким чином, в елементі Лекланше використовується хімічна деполяризація.

ЕРС сухого елемента Лекланше досягає

−

1, 5 B, а його внутрішній опір

0, 05K0, 1 Ом. Двоокис

марганцю не дуже активний деполяризатор, тому при відбиранні значного струму елемент поляризується,

тобто ЕРС його зменшується. Поляризація поступово спадає у період недіяльності елемента.