Le cellule secche, note anche come cellule LeClanché, producono energia elettrica attraverso una reazione chimica. Ecco una rottura:
1. Componenti:
* anodo: Un contenitore di zinco funge da elettrodo negativo (anodo).
* Catodo: Un'asta di carbonio al centro funge da elettrodo positivo (catodo).
* Elettrolita: Una pasta di cloruro di ammonio (NH₄Cl) e biossido di manganese (MNO₂) funge da elettrolita.
2. Reazione chimica:
* anodo: Gli atomi di zinco nell'anodo perdono gli elettroni e diventano ioni di zinco (Zn²⁺), che si dissolvono nell'elettrolita. Questo processo rilascia elettroni e crea una carica negativa sull'anodo.
* Catodo: Al catodo, il biossido di manganese (MNO₂) reagisce con ioni di ammonio (NH₄⁺) dall'elettrolita, accettando elettroni dal circuito esterno. Questo crea una carica positiva al catodo.
* Reazione generale: La reazione complessiva prevede l'ossidazione dello zinco nell'anodo e la riduzione del biossido di manganese nel catodo.
3. Flusso di elettroni:
* La differenza nel potenziale elettrico tra l'anodo e il catodo crea una corrente elettrica. Gli elettroni fluiscono dall'anodo (negativo) attraverso il circuito esterno al catodo (positivo), alimentando il dispositivo collegato alla cella.
4. Produzione di energia:
* L'energia chimica immagazzinata nei reagenti viene convertita in energia elettrica durante la reazione redox.
5. Deplezione:
* Man mano che la reazione procede, l'anodo di zinco viene consumato e il biossido di manganese viene ridotto. Questo processo alla fine esaurisce l'energia chimica della cellula, riducendo la sua capacità di generare elettricità.
Note importanti:
* Le celle a secco non sono in realtà asciutte, poiché la pasta di elettroliti contiene acqua.
* La reazione chimica all'interno della cellula è irreversibile, il che significa che non può essere invertito per ricaricare la cellula.
* Le cellule secche hanno una durata limitata a causa dell'esaurimento dei reagenti.
* Possono perdere se conservati in modo errato o esposto a temperature estreme.
In sintesi, le cellule secche producono energia elettrica convertendo l'energia chimica immagazzinata nei reagenti in energia elettrica attraverso una reazione redox. Il movimento degli elettroni dall'anodo al catodo attraverso un circuito esterno genera la corrente elettrica che alimenta il dispositivo.
