A jobb oldalon láthatók az összeállított galvánelem vegyi
folymataiban résztvevő ionok, és az elektron, amelyek áramlása szerepet játszik
az elektromos áram kialakulásában. Ezek mozgása egyszerre megfigyelhető.
Daniell-elem
Primer galvánelem, amely egy pozitív réz
elektródból és egy
negatív cinkamalgám elektródból
áll.
A cinkamalgám elektródot
híg kénsav, vagy cink-szulfát
elektrolit oldatba
helyezik egy porózus edénybe, amely a rézelektródot
tartalmazó réz-szulfát oldatban
áll.
1936-ban találta fel John Daniell (1790-1845) brit kémikus.
A reakció során ionok vándorolnak a porózus edényen keresztül és elektronok a vezetéken. Ez a folyamat látható az alábbi animációban.
A jobb oldalon láthatók az összeállított galvánelem vegyi
folymataiban résztvevő ionok, és az elektron, amelyek áramlása szerepet játszik
az elektromos áram kialakulásában.
Ezek mozgása egyszerre megfigyelhető.
- A folyamat során a cink oldatba kerül, miközben elektront ad le.
- Az elektron a vezetéken keresztül a rézlemezre jut.
- Itt az elektront az oldatban lévő rézionok felveszik, és kiválnak a
lemezre.
- Mivel a folyamat során a cinkoldatban túlsúlyba kerülnek a pozitív töltésű ionok, a rézoldatban pedig a negatív töltésűek, a töltéskiegyenlítés érdekében szulfátionok vándorolnak a rézoldatból a cinkoldatba. Az ionok egyben
zárják is az áramkört.
Ha nem használjuk az elemet (nincs összekötve vezetővel a két elektróda) nem folyik áram, hiszen az elektronok áramlása csak akkor indul el, ha az áramkör zárt.
Az elem addig működik, amíg valamelyik, a kémiai reakcióban résztvevő anyag el nem fogy: például amíg a szulfátionok nagy része átvándorol a cink-szulfát-oldatba.
Használaton kívül az elemet szét kell szerelni, hogy megakadályozzák az egyik
elektrolitnak a
másikba való diffundálását.
A cella elektromotoros ereje 1,08 V kénsavval,
és 1,10 V cink-szulfát oldatban.
Öveges tanár úr szemléletesen
foglakozik a galvánelemekkel a Fizika blokk A
galvánelem és a Hogyan
működik a galvánelem? című részében.