Ogniwo Bunsena
Ogniwo Bunsena (ogniwo cynkowo-węglowe) – ogniwo galwaniczne skonstruowane w 1841 roku przez Roberta Bunsena. Bunsen zastosował w nim ciekły depolaryzator.
Konstrukcja ma znaczenie historyczne, obecnie nie jest stosowana ze względu na używane silnie żrące odczynniki (kwas siarkowy i azotowy) oraz wydzielanie podczas pracy tlenku azotu[1]. Dzięki zastosowaniu wydajnego depolaryzatora ogniwo daje przez dłuższy czas prąd elektryczny o znacznym natężeniu. Bunsen używał baterii ogniw do elektrolizy stopionych soli, otrzymując metaliczny magnez (1852) lit, wapń, stront i bar (1854–1855)[2].
Budowa
Ogniwo składa się (patrz rysunek) z ceramicznego naczynia, w którym znajduje się cylindryczna płytka cynkowa (Zn) stanowiąca anodę (na rys A). Wewnątrz umieszczone jest ceramiczne naczynie, w którym umieszczona jest grafitowa (węglowa) katoda (na rys. B). Ceramika wewnętrznego naczynia jest porowata, zapewnia przepływ prądu, ale ogranicza mieszanie się znajdującego na zewnątrz niego roztworu elektrolitu a wewnątrz, depolaryzatora. Elektrolitem jest roztwór kwasu siarkowego (H2SO4) (10%), depolaryzatorem elektrody węglowej jest kwas azotowy (HNO3). SEM wynosi ok. 1,7 V.
Działanie
W wyniku reakcji utleniania cynku (Zn) na anodzie i redukcji kwasu azotowego (HNO3) na katodzie wytwarzający się bezbarwny tlenek azotu(II) (NO) szybko przekształca się w kontakcie z powietrzem w brunatny tlenek azotu(IV) (NO2)
W ogniwie tym, w trakcie poboru prądu zachodzą następujące reakcje chemiczne na elektrodach:
- anoda (utlenianie cynku):
- Zn ⇌ Zn2+ + 2e- ε0 = −0,76 V
- NO3- + 4H+ + 3e- ⇌ NO + 2H2O ε0 = 0,96 V
- sumarycznie:
- 3Zn + 8H+ + 2NO3- ⇌ 3Zn2+ + 2NO + 4H2O ε0 = 1,72 V
Zobacz też
Przypisy
- ↑ Aleksander Sztejnberg, Józef Hurek: Uczeni i wynalazcy, których badania przeprowadzone w XIX wieku wpłynęły na rozwój elektrochemii. www.uni.opole.pl, 2006. [dostęp 2016-08-17]. [zarchiwizowane z tego adresu (2009-06-16)].
- ↑ Chemicy. chemgim.webpark.pl. [dostęp 2016-08-17]. [zarchiwizowane z tego adresu (2008-06-18)].
Media użyte na tej stronie
Bunsen cell, from The Electro-Plating and Electro-Refining of Metals by Arnold Philip, 1911