Гальванические элементы

Гальванические элементы служат для получения электрической энергии за счет химической. Они являются первичными источниками электрического тока.

Простейший гальванический элемент — элемент Вольта — представляет собой сосуд, заполненный раствором серной кислоты (электролит), в которую погружены цинковая и медная пластины — электроды.

Между электродами, погруженными в электролит, возникает разность потенциалов. Цинковая пластина получает отрицательный заряд, медная — положительный. Если электроды соединить проводником, то во внешней цепи потечет ток, направленный от медной пластины (плюс) к цинковой (минус).

При прохождении электрического тока металл отрицательного электрода переходит в раствор, взаимодействуя с серной кислотой, а у положительного электрода выделяется водород.
Водород обволакивает положительный электрод. При этом в элементе возникает э. д. с., направленная против разности потенциалов, появившейся между электродами при погружении в электролит, в результате чего электрический ток прекращается. Это явление называется поляризацией, а образуемая обратная электродвижущая сила — электродвижущей силой поляризации.

Явление поляризации не позволяло длительно использовать гальванические элементы, пока не были сконструированы элементы с различного рода деполяризаторами, предназначенными для устранения поляризации. Наиболее распространенным в настоящее время является элемент, у которого отрицательным электродом служит цинк, положительным — уголь, окруженный деполяризатором—прессованной перекисью марганца, а электролитом—25-процентный раствор нашатыря.

Перекись марганца окисляет водород, образуя воду, и устраняет таким образом скопление водорода у положительного электрода. Электродвижущая сила таких элементов равна приблизительно 1,5 в.

Ток с такого элемента можно снимать до тех пор, пока продолжаются химические реакции между электродами и электролитом. Когда большая часть электролита вступила в соединение с электродами и разложилась на составные части, химические реакции прекращаются, и э. д. с. элемента падает. Это значит, что элемент разрядился и его необходимо перезарядить, т. е. заменить электролит и электроды.