Una celda eléctrica es conocida como un dispositivo que es capaz de convertir una forma de energía en otra, a menudo energía química en electricidad. Las células secas y las células húmedas son dos tipos de células cuya principal diferencia radica en su estado físico; Los electrolitos en una celda seca son sólidos húmedos, mientras que los electrolitos en una celda húmeda son líquidos. Sin embargo, antes de analizar la diferencia entre las células secas y las húmedas, es importante comprender la estructura de una célula..
Este artículo explora,
1. ¿Cuál es la estructura de una célula?
2. ¿Qué es una célula seca?
- Características, Propiedades, Ejemplos.
3. ¿Qué es una celda húmeda?
- Características, Propiedades, Ejemplos.
4. ¿Cuál es la diferencia entre celda seca y celda húmeda?
Una célula está compuesta de electrodos y electrolitos. Como resultado de las reacciones químicas entre estos electrodos y electrolitos, se crea un potencial eléctrico entre los electrodos. Este potencial depende de la naturaleza de los electrodos y electrolitos. Una combinación de varias de estas células se llama batería. Las celdas de una batería se pueden conectar en paralelo o en serie. El número de celdas, el tipo de celdas y el tipo de combinación determinan la diferencia de potencial entre los dos extremos de una batería determinada.
Las células se pueden dividir en dos categorías principales según sus propiedades eléctricas:
La reacción química responsable de la generación de energía es irreversible. Por lo tanto, no se puede recargar y se debe desechar después de usar. Estos contienen electrolitos sólidos adsorbidos en un material sólido. Por lo tanto, las células primarias son en su mayoría células secas.
Las reacciones químicas reversibles dan energía a las células secundarias, y por lo tanto es posible recargarlas. Esto se puede hacer por una fuente de alimentación externa.
Las células también se distinguen como células secas y húmedas según el estado físico de los electrolitos presentes en la célula..
Las pilas secas están en forma de pasta húmeda. El grado de humedad es suficiente para que fluya la corriente eléctrica. Una celda seca se puede usar en cualquier orientación y se puede manejar fácilmente, ya que los productos químicos del interior no se derramarán. La batería más común que contiene celdas secas es la batería de zinc-carbono. Consiste en una barra de carbono como el cátodo con una capa exterior de Zn, que es el ánodo. La barra de carbono está cubierta con una pasta de MnO.2 y C. El electrolito NH4El cl es una pasta húmeda. Las baterías alcalinas se fabrican mediante la sustitución de NH4Cl por KOH.
Otras baterías de celda seca más comunes son las baterías de litio que se encuentran comúnmente en teléfonos móviles, computadoras portátiles, cámaras digitales y, a veces, en automóviles. Cátodos de litio cobalto con ánodos de carbono son abundantes..
Las celdas secas se utilizan para períodos más largos de almacenamiento, ya que su tasa de descarga es menor. Estas son típicamente células primarias. Sin embargo, algunas células húmedas también pueden actuar como células secundarias..
Las baterías de celdas secas deben desecharse de una manera adecuada, ya que pueden causar efectos nocivos para el medio ambiente y las personas..
Figura 1: Batería de carbono zinc
Las células húmedas son los primeros nacidos de la familia de células eléctricas. El término "húmedo" surge del hecho de que los electrolitos de la célula están presentes como líquidos. La mayor parte del tiempo, el líquido consiste en una solución de ácido sulfúrico y agua. Estas también se llaman baterías de ácido ventiladas / inundadas. Ejemplos comunes son las baterías de plomo-ácido, que se conocen como baterías de automóviles. Los electrodos están hechos de dióxido de plomo y plomo metálico, mientras que el electrolito es ácido sulfúrico. Se utilizan láminas aislantes para separar los electrodos y el electrolito..
Las células húmedas pueden ser primarias o secundarias. Las células Daniel, células Leclanche, células Grove, células Bunsen, células de ácido crómico, células Clark y células Weston se conocen como células primarias. Estos no pueden ser recargados. La batería del coche es una celda húmeda secundaria..
Hay varios inconvenientes de las células húmedas, el principal inconveniente es el estado líquido de los electrolitos, que pueden derramarse o derramarse si la cubierta exterior está dañada y causar daño si una persona entra en contacto con sustancias químicas corrosivas. Además, las baterías que consisten en celdas húmedas son pesadas, lo que dificulta su manejo..
Figura 2: Celda Galvánica Zn-Cu
Pila seca: Los electrolitos son sólidos húmedos..
Célula húmeda: Los electrolitos son líquidos..
Pila seca: No hay fugas de productos químicos..
Célula húmeda: Existe una tendencia a la filtración de sustancias químicas corrosivas..
Pila seca: Las células secas son pequeñas.
Célula húmeda: Las células húmedas son grandes.
Pila seca: Las células secas son fáciles de manejar.
Célula húmeda: Las células húmedas son comparativamente difíciles de manejar.
Pila seca: Las células secas son comparativamente caras.
Célula húmeda: Las células húmedas son menos costosas que las células secas.
Pila seca: Las células secas son comparativamente difíciles de fabricar.
Célula húmeda: Las células húmedas son fáciles de fabricar.
Pila seca: Las células secas no pueden soportar la sobrecarga.
Célula húmeda: Las células húmedas tienen la capacidad de soportar la sobrecarga.
Las células húmedas fueron las primeras en fabricarse y consisten en frascos de vidrio llenos de soluciones. Estas soluciones son corrosivas ya que contienen principalmente ácido sulfúrico. Hay una tendencia a que el líquido se filtre y cause daño. Sin embargo, las baterías de celda seca tienen electrolitos sólidos que no se derraman. Por lo tanto, en cuanto a seguridad, las células secas son una mejor opción. Debido al gran tamaño de las celdas húmedas, solo se pueden utilizar en equipos más grandes, por ejemplo. baterías de automóviles, y no se pueden utilizar en dispositivos pequeños, como teléfonos móviles. Las células secas tienen una mayor densidad de energía en comparación con las células húmedas. Por lo tanto, las células secas, que se pueden hacer en una escala más pequeña, se utilizan en dispositivos comparativamente más pequeños. Sin embargo, las células secas son mucho más difíciles de fabricar que las células húmedas. Esta es la diferencia entre célula seca y célula húmeda..
Referencia:
1. "Célula eléctrica". El Diccionario Libre. Farlex, n.d. Web. 21 de febrero de 2017.
2. “Célula eléctrica”. El Diccionario Libre. Farlex, n.d. Web. 21 de febrero de 2017.
3. Hoffman, Sandra. “¿Qué es una batería de celda seca? ¡Descúbrelo! ”UPS Battery Center. N.p., 10 dic. 2014. Web. 21 de febrero de 2017.
4. “Definición de celda húmeda”. Niños extraños de ciencia. Com. N.p., n.d. Web. 21 de febrero de 2017.
5. "Batería de celda seca - Libro de texto abierto sin límites". Sin límites. N.p., n.d. Web. 21 de febrero de 2017.
6. Smith, Brett. “Batería de celda húmeda vs. Batería de celda seca. ”Sciencing.com. Leaf Group Ltd., n.d. Web.
Imagen de cortesía:
1. "Batería de zinc" Por Mcy jerry (CC BY 2.5) a través de Commons Wikimedia
2. "Celda galvánica etiquetada" Por Hazmat2 - Trabajo propio (CC BY 3.0) a través de Commons Wikimedia