რა განსხვავებაა ტუტე და არაალკალიან ბატარეებს შორის?

არასამთავრობო დატენვის, მშრალი ელემენტების კატეგორიებად დაყოფა ხდება რამდენიმე გზით: ასოების დანიშნულების მიხედვით, ძაბვების და პროგრამების მიხედვით. ამასთან, ქიმიური კლასიფიკაცია, რომელიც განასხვავებს მშრალ უჯრედულ ელემენტებს, არის თუ არა ბატარეა ტუტე ან არაალკალიანი, ან, უფრო სწორედ, მისი ელექტროლიტი არის ფუძე თუ მჟავა. განსხვავება მხოლოდ მკაფიო ქიმიის საკითხი არ არის, რადგან ტუტე ბატარეებს განსხვავებული სიმძლავრისა და მუშაობის მახასიათებლები აქვთ, ვიდრე არაალკალიან ბიძაშვილებს.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

არაალკალიან ბატარეებს აქვთ მჟავა ელექტროლიტი, ხოლო ტუტე ელემენტები იყენებენ ფუძეს ელექტროლიტად.

ბატარეა არის ელექტროქიმიური უჯრედი, რომელიც ქიმიურ ენერგიას ელექტროენერგიად აქცევს. მშრალი უჯრედის ტიპიური ელემენტი შედგება დადებითად დამუხტული ანოდისაგან, უარყოფითად დამუხტული კათოდისაგან და ან ელექტროლიტი, რომელიც რეაგირებს ანოდთან და კათოდთან ელექტროქიმიური რეაქციის დროს ჟანგვა-შემცირების რეაქცია. ანოდი კარგავს ელექტროდებს - იჟანგება - ხოლო კათოდი ელექტრონების მოპოვებისკენ ან შემცირებისკენ მიისწრაფვის.

ელექტრონების ჭარბი რაოდენობა უარყოფით კათოდზე - ბატარეის უარყოფითი ტერმინალი - და დეფიციტი ელექტრონები დადებით ანოდში - ბატარეის პოზიტიური ტერმინალი - ქმნის ელექტრულ წნევას, რომელსაც ე.წ. ვოლტაჟი. როდესაც ბატარეა მოთავსებულია წრეში, ელექტრონები მიედინება როგორც მიმდინარეობა კათოდსა და ანოდს შორის, რომლებიც ასრულებენ სასარგებლო ელექტრულ სამუშაოს. ამის შემდეგ ბატარეა ივსება დაჟანგვის შემცირების დამატებითი რეაქციებით, სანამ ანოდი და კათოდი საბოლოოდ ქიმიურად ამოწურულია, რის შედეგადაც ბატარეა ჩაქრება.

ელექტროლიტი არის ქიმიური ნივთიერება, რომელიც შეიცავს თავისუფალ იონებს, რომლებიც ელექტროგამტარნი არიან. ელექტროლიტის მაგალითია სუფრის საერთო მარილი, რომელიც შედგება დადებითი დამუხტული ნატრიუმის და უარყოფითი მუხტით ქლორიდის იონებისგან. ბატარეის ელექტროლიტი არის მჟავა ან ფუძე, რომელიც იშლება დადებით და უარყოფითად დამუხტულ იონებად, რომლებიც რეაგირებენ ანოდთან და კათოდთან, რადგან ბატარეა განიცდის დაჟანგვის შემცირების რეაქციას.

ქიმიურად, ტიპიურ ტუტე მშრალ ელემენტს აქვს თუთიის ანოდი და მანგანუმის დიოქსიდის კათოდი. ელექტროლიტი არის არა მჟავე ძირითადი პასტა. ტუტე ბატარეებში ტიპიური ელექტროლიტია კალიუმის ჰიდროქსიდი. ფიზიკურად, ტიპიური ტუტე ბატარეა შედგება ფოლადის კონსერვისგან, რომელიც შეფუთულია მანგანუმის დიოქსიდით შიდა კათოდური რეგიონი და ივსება თუთიით და ელექტროლიტით ცენტრში ყველაზე მეტად შიდა ანოდში რეგიონი ანოდის მიმდებარე ელექტროლიტი შუამავლებს ქიმიურ რეაქციას ანოდსა და კათოდს შორის.

ქიმიურად, ტიპიურ არაალკალურ მშრალ უჯრედს აქვს თუთიის ანოდი და ნახშირბადის ჯოხი / მანგანუმის დიოქსიდის კათოდი. ელექტროლიტი, როგორც წესი, მჟავე პასტაა. ტიპიური ელექტროლიტი შედგება ამონიუმის ქლორიდისა და თუთიის ქლორიდის ნარევისგან. ფიზიკურად, ტიპიური არა ტუტე ბატარეა აშენებულია ტუტე ბატარეის უკანა მხარეს. თუთიის კონტეინერი გარე ანოდის როლს ასრულებს, ნახშირბადის ჯოხი / მანგანუმის დიოქსიდი იკავებს შიდა რეგიონს, როგორც კათოდი. ელექტროლიტი შერეულია კათოდთან და შუამავლებს ქიმიურ რეაქციას კათოდსა და ანოდს შორის.

საერთო კონსენსუსია, რომ ქიმიურად, ტუტე ბატარეას აქვს მცირედი ეფექტურობა არაალკალიან ბატარეასთან შედარებით. ამასთან, არა ტუტე ბატარეები არის საიმედო, ნაკლებად ძვირი და ურთიერთშენაცვლებადი ტუტე ბატარეის გამოყენებასთან. ელექტრონული მოწყობილობები, რომლებსაც აქვთ ეტიკეტი, სადაც აღნიშნულია "მხოლოდ ტუტე ბატარეების გამოყენება", გარანტირებულია იმ პირობებში, როდესაც საჭიროა ბატარეის სწრაფი, მაღალი დენის გათამაშება. ამის ერთ-ერთი მაგალითი იქნება ფლეშ აპარატი კამერაზე, სადაც სასურველია სწრაფი დატენვა.