الخلايا الاولية -انظمة تختزن الطاقة في صورة كيميائية والتي يمكن تحويلها عند اللزوم إلى طاقة كهربائية من خلال تفاعل اكسدة واختزال تلقائى غير انعكاسى -هذا النوع من الخلايا يتوقف عن العمل عندما تستهلك مادة المصعد وتنضب ايونات نصف خلية المهبط -خلايا يستحيل اعادة شحنها اى اعادة مكوناتها على حالتها الاصلية اى انها خلايا غير انعكاسية علل الخلايا الاولية خلايا غير انعكاسية لانة يستحيل اعادة شحنها اى اعادة مكوناتها على حالتها الاصلية علل يسهل تنقل الخلايا الاولية لانها توجد في صورة جافة وليست وهى بذلك تحقق جهد ثابت لمدة أطول اثناء تشغيلها ويمكن تصنيعها في حجم صغير
- خواص الخلايا الاولية
1- لايمكن اعادة شحنها
2- توجد في صورة جافة وليست سائلة
3- ان يكون لها جهد ثابت لمدة طويلة اثناء تشغيلها
4- ان تكون صغيرة الحجم وسهلة الحمل والتداول
5- تتوقف عن الكهرباء عندما تستهلك مادة الانود ويقل تركيز نصف خلية الكاثود الخلية الجافة
التركــيب 1- ( القطب السالب ) وعاء غلافه الخارجي من فلز الخارصين
2- (القطب الموجب ) عمود من الجرافيت في وسط الخلية محاط بعجينه رطبة من ثاني أكسيد المنجنيز (يعمل كمادة مؤكسدة)
3- الالكتروليت كلوريد الامونيوم
ملحوظة :
يمكن استخدام خليط من كلوريد الامونيوم وكلوريد الخارصين كا الكتروليت ويمكن استخدام كلوريد الخارصين فقط في بعض الخلايا
ما هي التفاعــلات التي تحدث داخل الخلية
1- عملية تاين لكلوريد الامونيوم
NH4Cl NH4 + Cl 2 القطب الموجب عملية اختزال تختزل كاتيونات الأم ونيوم إلى غاز المغنيزيوم والهيدروجين الذي يتأكسد بواسطة MnO2 إلى ماء وذلك لمنع ظاهرة الاستقطاب التي تضعف جهد الخلية يعمل الماء الناتج ترطيب وسط الخلية 2NH4+ +2e +2MnO2 2NH3 + 2MnO (OH) 3-عند الأنــود ( القطب السالب) عملية الأكسدة تتأكسد ذرات الخارصين إلى كاتيونات الخارصين وتنطلق الكترونات جهد الأكسدة= 762و فولت Zn Zn+2 + 2e التفاعــل الكلــى Zn +2MnO2 + 2NH4+ Zn+2 + 2MnO(OH) +2NH3 3-يتحد غاز الأمونيا الناتج مع أيونات الخارصين مكونا مركبات في صورة متراكبا معقدا بذلك يقلل تراكم النشادر عند المهبط الذي يسبب تراكمه انخفاض التيار الناتج من البطارية وعن ترك البطارية فترة بدون عمل تعود للعمل مرة أخرى ق د ك = 762و + 783و = 5و1 فولت خلية الزئبق خلية الزئبق:- عبارة عن خلية صغيرة الحجم على هيئة قرص أو شكل اسطوانى الاستخدام: سماعات الاذن والات التصوير التركيب:- 1- الانود( المصعد ) القطب الموجب عمود صلب محاط بمسحوق الخارصين المضغوط 2-الكاثود ( المهبط ) القطب الموجب عمود من الصلب محاط باكسيد الزئبق 3-الالكتروليت عجينة رطبة من هيدروكسيد البوتاسيوم توضع بين الانود والكاثود
التفاعلات الحادثة في الخلية 1-تاين هيدروكسيد البوتاسيوم 2KOH • 2K+ + 2OH- 2-عند الانود تتاكسد ذرات الخارصين إلى ايونات عن طريق فقد الكترونات يتحول الخارصين إلى ايونات خارصين موجبة في وجود ايونات الهيدروكسيل Zn0 + 2OH • ZnO + H2O+2e ------(1) 3-عند الكاثود تختزل كاتيونات الزئبق في اكسيد الزئبق في وجود الماء باكتسابها الاكترونات الناتجة من تفاعل مادة الانود مكونة زئبق وايونات هيدروكسيل سالبة HgO+ H2O +2e • Hg+ + 2OH- ------(2) بجمع المعادلة ( 1& 2 )معا يصبح التفاعل النهائى Zn+ HgO • ZnO +Hg+ المميزات 1- تركيز ايونات الالكتروليت خلال فترة التفريغ ثابت لايقل 2- التيار الناتج شدتة ثابتة خلال فترة التشغيل العيوب 1- استهلاك الخارصين والزئبق (مادة الانود والكاثود) 2- لايمكن اعادة شحنها الخلايا الثانويــــــة مميزات الخلايا الثانوية:- 1- خلايا جلفانية تتميز بان التفاعلات التي تحدث فيها تفاعلات انعكاسية 2- تختزن الطاقة الكهربية على هيئة طاقة كيميائية يمكن تحويلها إلى طاقة كهربية عند اللزوم 3- يمكن اعادة شحنها عن طريق امرار تيار كهربى فيها من مصدر خارجى بين قطبيها في اتجاه عكس عملية تفريغها بطارية النيكل والكاديوم التركيب 1- الانود (القطب السالب )فلز الكاديوم الصلب 2- الكاثود (القطب الموجب) اكسيد نيكل قاعدى (نيكل اكسى هيدروكسيل)NiO(OH) 3—الالكتروليت قلوى هيدروكسيد البوتاسيوم التفاعلات التي تحدث فيها 1- تاين هيدروكسيد البوتاسيوم 2KOH • 2K+ + 2OH- 2-عند الانود قطب الكاديوم تتاكسد ذرات الكاديوم وتيحول إلى ايونات كاديوم التي تتحدمع ايونات الهيدروكسيل الناتجة من تاين هيدروكسيد البوتاسيوم ويتكون هيدروكسيد كاديوم Cd • Cd+2 + 2e Cd+2 + 2OH • Cd(OH)2 -يكون جهد اكسدة ايون الكاديوم 0.81 فولت عند الكاثود ( اكسيد النيكل ) يختزل النيكل +3 في اكسيد النيكل القاعدى حيث يكتسب واحد الكترون ويتحول إلى اكسيد نيكل +2 في هيدروكسيد النيكل وينتج +2 في وجود الماء وتنتج ايونات هيدروكسيل سالبة 2NiO (OH) +2H2O +2e • 2Ni(OH)2 + 2OH جهد اختزال الكاثود =+ 0.49 فولت التفاعل الكلى الحادث Cd+ + 2NiO(OH) +2H2O تفريغ Cd(OH)2+2Ni (OH)2 شحن البطارية:- يتم توصيل بمصدر تيار خارجى جهدة أكبر قليلا من جهدها فتحدث بها تفاعلات انعكاسية وتتحول إلى خلية الكتروليتية فيعود تركيب المصعد والمهبط إلى ماكان علية Cd+ + 2NiO(OH) +2H2O Cd(OH)2+2Ni (OH)2 المميزات 1- صغيرة الحجم وسهالة التداول والاستعمال 2- تستخدم لعدة سنوات لانة يمكن شحنها عدة مرات (ذات عمر طويل ) 3- مصمتة وخفيفة ولايتصاعد منها غازات 4- تستخدم في العديد من الاجهزة الالكترونية الحديثة 5- جهد = 3,1 فولت