الفرق الرئيسي - الخلية الجافة مقابل الخلية الرطبة

تُعرف الخلية الكهربائية بأنها جهاز قادر على تحويل شكل من أشكال الطاقة إلى شكل آخر ، غالبًا طاقة كيميائية إلى كهرباء. الخلية الجافة والخلية الرطبة نوعان من الخلايا يكمن اختلافهما الرئيسي في حالتهما الفيزيائية ؛ الإلكتروليتات في الخلية الجافة عبارة عن مواد صلبة رطبة في حين أن الإلكتروليتات في الخلية الرطبة هي سوائل. ومع ذلك ، قبل النظر في الفرق بين الخلية الجافة والخلية الرطبة بشكل أكبر ، من المهم فهم بنية الخلية.

يستكشف هذا المقال ،

1. ما هو هيكل الخلية 2. ما هي الخلية الجافة - الخصائص والخصائص والأمثلة 3. ما هي الخلية الرطبة - الخصائص والخصائص والأمثلة 4. ما هو الفرق بين الخلية الجافة والخلية الرطبة

ما هو هيكل الخلية

تتكون الخلية من أقطاب كهربائية وإلكتروليتات. نتيجة للتفاعلات الكيميائية بين هذه الأقطاب الكهربائية والإلكتروليت ، يتم إنشاء جهد كهربائي بين الأقطاب الكهربائية. تعتمد هذه الإمكانات على طبيعة الأقطاب الكهربائية والإلكتروليتات. يُطلق على مجموعة من هذه الخلايا اسم بطارية. يمكن توصيل خلايا البطارية إما بالتوازي أو بالتسلسل. يحدد عدد الخلايا ونوع الخلايا ونوع المجموعة فرق الجهد بين طرفي بطارية معينة.

يمكن تقسيم الخلايا إلى فئتين رئيسيتين بناءً على خصائصها الكهربائية:

الخلايا الأولية

التفاعل الكيميائي المسؤول عن توليد الطاقة لا رجوع فيه. لذلك ، لا يمكن إعادة شحنها ويجب التخلص منها بعد الاستخدام. تحتوي على إلكتروليتات صلبة ممتصة على مادة صلبة. لذلك ، فإن الخلايا الأولية هي في الغالب خلايا جافة.

الخلايا الثانوية

التفاعلات الكيميائية العكسية تزود الخلايا الثانوية بالطاقة ، وبالتالي من الممكن إعادة شحنها. يمكن القيام بذلك عن طريق مصدر طاقة خارجي.

تتميز الخلايا أيضًا بأنها خلايا جافة ورطبة بناءً على الحالة الفيزيائية للشوارد الموجودة في الخلية.

ما هي الخلية الجافة

بطاريات الخلايا الجافة على شكل معجون رطب. إن مدى الرطوبة يكفي لتدفق التيار الكهربائي. يمكن استخدام خلية جافة في أي اتجاه ويمكن التعامل معها بسهولة لأن المواد الكيميائية الموجودة بالداخل لن تتسرب. البطارية الأكثر شيوعًا التي تحتوي على خلايا جافة هي بطارية الزنك والكربون. يتكون من قضيب كربون ككاثود مع غلاف خارجي من الزنك ، وهو الأنود. قضيب الكربون مغطى بعجينة من MnO₂ و C. المنحل بالكهرباء NH₄Cl هو عجينة رطبة. يتم تصنيع البطاريات القلوية عن طريق استبدال NH₄Cl من KOH.

بطاريات الخلايا الجافة الأخرى الأكثر شيوعًا هي بطاريات الليثيوم والتي توجد عادة في الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة والكاميرات الرقمية وأحيانًا السيارات. كاثودات الليثيوم كوبالت مع أنودات الكربون متوفرة بكثرة.

تُستخدم الخلايا الجافة لفترات تخزين أطول لأن معدل تفريغها أقل. هذه هي عادة الخلايا الأولية. ومع ذلك ، يمكن لبعض الخلايا الرطبة أن تعمل كخلايا ثانوية أيضًا.

يجب التخلص من بطاريات الخلايا الجافة بطريقة مناسبة لأنها يمكن أن تسبب آثارًا ضارة بالبيئة والأشخاص.

الشكل 1: بطارية كربون الزنك

ما هي الخلية الرطبة

الخلايا الرطبة هي أول مولود في عائلة الخلايا الكهربائية. ينشأ مصطلح "رطب" من حقيقة أن إلكتروليتات الخلية موجودة كسوائل. يتكون السائل في معظم الأحيان من محلول حمض الكبريتيك والماء. وتسمى هذه أيضًا البطاريات الحمضية ذات الفتحة / المغمورة. ومن الأمثلة الشائعة بطاريات الرصاص الحمضية ، والتي تُعرف باسم بطاريات السيارات. الأقطاب الكهربائية مصنوعة من ثاني أكسيد الرصاص والرصاص المعدني بينما المنحل بالكهرباء هو حمض الكبريتيك. تُستخدم صفائح العازل لفصل الأقطاب الكهربائية والإلكتروليت.

يمكن أن تكون الخلايا الرطبة إما أساسية أو ثانوية. تُعرف خلية دانيال ، خلية Leclanche ، خلية غروف ، خلية بنسن ، خلية حمض الكروميك ، خلية كلارك وخلية ويستون بالخلايا الأولية. لا يمكن إعادة شحنها. بطارية السيارة هي خلية رطبة ثانوية.

هناك عدة عيوب للخلايا الرطبة ، العيب الرئيسي هو الحالة السائلة للشوارد ، والتي قد تتسرب أو تتسرب في حالة تلف الغطاء الخارجي وتسبب الضرر إذا لامس الشخص مثل هذه المواد الكيميائية المسببة للتآكل. علاوة على ذلك ، فإن البطاريات المكونة من خلايا رطبة ثقيلة ، مما يجعل من الصعب التعامل معها.

الشكل 2: خلية كلفانية Zn-Cu

الفرق بين الخلية الجافة والخلية الرطبة

الحالة الفيزيائية للكهارل

خلية جافة: المنحلات بالكهرباء هي مواد صلبة رطبة.

خلية رطبة: المنحلات بالكهرباء هي سوائل.

تسريب

خلية جافة: لا يوجد تسرب للمواد الكيميائية.

خلية رطبة: هناك ميل لتسرب المواد الكيميائية المسببة للتآكل.

مقاس

خلية جافة: الخلايا الجافة صغيرة.

خلية رطبة: الخلايا الرطبة كبيرة.

سهولة التحكم

خلية جافة: من السهل التعامل مع الخلايا الجافة.

خلية رطبة: يصعب التعامل مع الخلايا الرطبة نسبيًا.

سعر

خلية جافة: الخلايا الجافة باهظة الثمن نسبيًا.

خلية رطبة: الخلايا الرطبة أقل تكلفة من الخلايا الجافة.

صناعة

خلية جافة: يصعب نسبيًا تصنيع الخلايا الجافة.

خلية رطبة: الخلايا الرطبة سهلة التصنيع.

زيادة الشحن

خلية جافة: لا يمكن للخلايا الجافة تحمل الشحن الزائد.

خلية رطبة: تتمتع الخلايا الرطبة بالقدرة على تحمل الشحن الزائد.

استنتاج

كانت الخلايا الرطبة هي أول الخلايا التي يتم تصنيعها وتتكون من عبوات زجاجية مملوءة بالمحاليل. هذه المحاليل أكالة لأنها تحتوي بشكل أساسي على حامض الكبريتيك. هناك ميل لتسرب السائل والتسبب في ضرر. ومع ذلك ، تحتوي بطاريات الخلايا الجافة على إلكتروليتات صلبة لا تتسرب. لذلك ، تعتبر الخلايا الجافة الحكيمة خيارًا أفضل. نظرًا للحجم الكبير للخلايا الرطبة ، لا يمكن استخدامها إلا في المعدات الأكبر ، على سبيل المثال بطاريات السيارات ، ولا يمكن استخدامها في الأجهزة الصغيرة ، مثل الهواتف المحمولة. تتمتع الخلايا الجافة بكثافة طاقة أعلى مقارنة بالخلايا الرطبة. لذلك ، يتم استخدام الخلايا الجافة ، التي يمكن تصنيعها على نطاق أصغر ، في أجهزة أصغر نسبيًا. ومع ذلك ، يصعب تصنيع الخلايا الجافة أكثر من الخلايا الرطبة. هذا هو الفرق بين الخلية الجافة والخلية الرطبة.

المرجع: 1. "خلية الكهربائية." القاموس الحر. فارليكس ، بدون تاريخ الويب. 21 فبراير 2017.2. "خلية الكهربائية." القاموس الحر. فارليكس ، بدون تاريخ الويب. 21 فبراير 2017.3. هوفمان ، ساندرا. "ما هي بطارية الخلية الجافة؟ اكتشف!" مركز بطارية UPS. ، 10 ديسمبر 2014. الويب. 21 فبراير 2017.4. "تعريف الخلية الرطبة". غريب الاطفال العلوم. كوم. ن.ب ، بدون تاريخ الويب. 21 فبراير 2017.5. "بطارية الخلايا الجافة - كتاب مدرسي مفتوح بلا حدود." بلا حدود. ن.ب ، بدون تاريخ الويب. 21 فبراير 2017.6. سميث ، بريت. "بطارية الخلايا الرطبة مقابل. بطارية الخلايا الجافة. " Sciencing.com. Leaf Group Ltd. ، بدون تاريخ. الويب.

الصورة مجاملة: 1. "بطارية الزنك" بواسطة Mcy jerry (CC BY 2.5) عبر Commons Wikimedia2. "خلية كلفانية مُسمى" بواسطة Hazmat2 - العمل الخاص (CC BY 3.0) عبر Commons Wikimedia