První česká obrázková encyklopedie energetiky přináší názornýa úplný pohled na energii v jejích nejrozmanitějších formách,s nimiž se setkáváme v každém okamžiku našeho života.Je to první dílo tohoto druhu u nás, navíc od výhradně českýchautorů, předních odborníků v energetice a příbuzných oborech,schopných podat problematiku čtivou a populární formou.Stovky názorných obrázků, schémat, grafů a fotografií umožňujívytvořit si jasnou představu o probírané tematice.
1.
Znali galvanické články skutečnějiž před počátkem
našeho letopočtu?
Historický elektrický článek-proslulý Voltův sloup. Mezi kladnou zápornou
elektrodou objeví napětí 1,05 V. Elektrolytem chlorid amonný
zahuštěný pastou, aby neroztékal. Kladnáelektroda, kterou tvoří uhlíková
tyčinka,je umístěna sáčku depolarizátorem.
I e
C u
spotřebič
+
Zn
h 2o
Princip galvanického článku. Suché
články vlastně měly označovatjako vlhké,
protože úplně bez vody elektrolyt nepůsobil. Mezi náboji ale rovnováha
a elektrolyt zůstává elektricky neutrální.
V Leclanchéově článku probíhá nevratný děj,
proto nedá nabíjet. Dnes nejvíce používají suché
články, jež mají mezi elektrodami pórovitou
hmotu nasycenou elektrolytem.
Galvanické články
Galvanické články využívají chemickou
reakci, při níž uvolňuje energie formě
elektrického pole. Oxidací
(„spalováním“) chemických látek nich
chemická energie mění energii elektrickou. Tímje porušena rovnováha mezi
ionty vzniká síran zinečnatý, který usazuje
v nádobě galvanického článku. Výhodou Leclanchéova
článku nízká výrobní cena jednoduchá
konstrukce. rozkladu elektrolytu
dochází účinkem stejnosměrného proudu.-224 1. Mylně domníval, že
cukání žabích stehýnek způsobuje „živočišná“
elektřina.
Měď roztoku kyseliny sírové rozpouští
méně než zinek.
Nejpoužívanějšími jsou suché Leclanchéovy
články.
V nádobě pálené hlíny asi vysoké je
umístěn vysoký válec měděného
plechu. Odtud pochází
i název pro dnešní galvanické články. Vodík
je izolant, kdyby pokryl anodu, narušil by
funkci článku.
Alessandro Volta sestrojil první elektrický
článek Galvaniho počest nazval vyráběný
proud proudem galvanickým.).
Depolarizátor tvoří směs oxidu manganičitého
s grafitem slouží odstranění účinků vodíku,
jenž vylučuje uhlíkové elektrodě. Svůj objev zveřejni] roku 1800
v Londýně. Jeho svorkové napětíje 1,5 V.
Sloupec stříbrných zinkových kotoučů umístěných
na sobě proložených stejně velkými kotouči vlhké
plsti. Vjednom bagdád-
ském muzeu uchováván elektrický článek
z období parthské říše (250 př. Při chemické reakci má
molekula nově vzniklé sloučeniny menšíenergii
než součet energií částí, nichž vznikla.
Nejjednodušší galvanický článek skládá
z elektrolytu dvou elektrod. Depolarizátor látka bohatá
na kyslík, jenž váže vodík vzniku vody.
Použití galvanických článků velice široké,
například kapesních svítilnách (monočlán
ky, tužkové ploché baterie), rozhlasových
přístrojích, elektrických zvoncích, přenosných
vysílačích přijímačích, drobných přístrojích
(elektrické hračky, holicí strojky, magneto
fony, vrtačky, elektrické hodiny) atd.
Elektrolyt tzv.Elektrochemické články
Italský přírodovědec lékař Luigi Galvani
(1737-1798) při pitvání žab zpozoroval
(vlastně první toho všimla jeho žena), že
sebou žabí stehýnka položená plechu při
dotyku operačního nože škubají.
Ovšem první elektrický článek možná fun
goval mnoho století dříve. Kladná
elektroda mědi (Cu) záporná zinku
(Zn).
Elektrické pole mezi elektrodami připojenými
ke zdroji napětízpůsobí, anionty pohybují
k anodě (kladná elektroda) kationty přitahuje
katoda (záporná elektroda).
Některé dají opakovaně nabíjet, protože
elektrochemické děje, které nich probíhají,
jsou vratné.
Galvanických článků existuje mnoho druhů.
divostelektrolytu způsobuje uspořádaný pohyb
iontů. Poněvadž vodík,
vyloučený kladné elektrodě, opět slu
čoval snižovalo napětí článku, odstraňuje
se tento nepříznivý jev depolarizátorem, kterým
se elektroda obalí.
Při ponoření zinkové elektrody elektro
lytu začne zinek rozpouštět jeho kationty
nabijí elektrolyt kladně. Zápornou elektrodu tvoří zin
ková nádoba. Tento zdroj stejno
směrného proudu mohl používat gal
vanickému pozlacování různých měděných
nebostříbrných nádob, šperků ajiných předmětů.
Po dopadu zápornou elektrodu ní
kationty doplní chybějící elektrony vznikne
neutrální atom. Výkonnější,
ale také dražší než Léclanchéovy články jsou
alkalické rtuťové články. Neutrální částice
uvolněné elektrodách neustále reagují mezi
sebou, elektrolytem nebo elektrodami. Anionty při dopadu anodu
svůj náboj odevzdávají.
Elektrolyty
Elektrolyt kapalina, které dochází ke
štěpení molekul ionty záporné anionty
a kladné kationty. letech
1780 1790 provedl Galvani mnoho pokusů
s žabími stehýnky. Montáž
suchých článků velmi jednoduchá.
Na pokusy Luigi Galvaniho navázal jiný
italský fyzik Alessandro Volta (1745-1827). elektrodě zůstanou
volné elektrony elektroda nabije záporně. elektrolytu vytváří rovnováha klad
ných záporných iontů elektrolyt navenek
působí jako elektricky neutrální.
Původní články byly mokré tekutým
elektrolytem. Jako elektrolyt se
používá kyselina sírová (H2S 04). Někteří vědci domní
vají, žejako elektrolyt pravděpodobně sloužila
vymačkaná šťáva hroznů. Při zředění kyseliny sírové vodou (H, O)
uvolňují molekuly vody pevnou vazbu molekul
kyseliny sírové, která rozštěpí kladné
a záporné ionty. iontovou vodivost, která
umožňuje, elektrickém poli mezi elektro
dami elektrolytu prochází proud.
Jednotlivé druhy jsou založeny různých
elektrochemických systémech.
Galvanické články patří mezi primární
články můžeme nich elektrický proud
odebírat, aniž jsme jim předtím „dodali“. Protože tak
v roztoku ubývajíionty zinku, dochází novému
rozpouštění zinkové elektrody.
Jestliže svorky galvanického článku při
pojíme spotřebič, poruší rovnovážný stav,
elektrony přes spotřebič odvádějí zinkové
elektrody elektrodu měděnou vodík se
vylučuje kladné elektrodě nebo uniká
z elektrolytu. Elektrickou vo-
30
. Železná tyčinka provlečená víčkem
válce ode dna víčka měděného válce
izolována asfaltem. Galvanické články
mohou mít válcové, ploché hranaté tvary.
Cu měděná elektroda, zinková elektroda,
l proud, směr elektronů
Palivové články
Dalším druhem primárních článků jsou
perspektivní palivové články.
Zjistil, jevy, které pozoroval Galvani,
způsobujedotyk dvourůznýchkovů oddělených
vlhkou látkou.
Obdobně jako galvanických článků tedy
Galvaniho „živočišná“ elektřina
