锌锰干电池是一种什么电池?
锌锰干电池分两种:酸性锌锰干电池、碱性锌锰干电池
1.酸性锌锰干电池
酸性锌锰干电池是以锌筒作为负极,并经汞齐化处理,使表面性质更为均匀,以减少锌的腐蚀,提高电池的储藏性能,正极材料是由二氧化锰粉、氯化铵及碳黑组成的一个混合糊状物。正极材料中间插入一根碳棒,作为引出电流的导体。在正极和负极之间有一层增强的隔离纸,该纸浸透了含有氯化铵和氯化锌的电解质溶液,金属锌的上部被密封。这种电池是19世纪60年代法国的勒克兰谢(Leclanche)发明的,故又称为勒克兰谢电池或炭锌干电池,可表示为:(-)Zn|NH4Cl(20%)ZnCl2|MnO2,C(+)
尽管这种电池的历史悠久,但对它的电化学过程尚未完全了解,通常认为放电时,电池中的反应如下:正极为阴极,锰由四价还原为三价
2MnO2+2H2O+2e→2MnO(OH)+2OHˉ
负极为阳极,锌氧化为二价锌离子:
Zn+2NH4Cl→Zn(NH3)2Cl2+2H﹢+2e
总的电池反应为:
2MnO2+Zn+2NH4Cl→2MnO(OH)+Zn(NH3)2Cl2
实践经验表明,该电池的电流—电压特性和二氧化锰的来源有关,也直接地依赖于锰的氧化价态、晶粒的大小及水化程度等。目前已全部以ZnCl2电解液代替NH4Cl,充分说明Zn与Cl配合[ZnCl4],而不必有NH4存在,放电前pH=5,放电后pH上升到pH=7为中性。
该电池的特点:(1)开路电压为1.55V~1.70V;(2)原材料丰富,价格低廉;(3)型号多样1号~5号;(4)携带方便,适用于间歇式放电场合。缺点是:在使用过程中电压不断下降,不能提供稳定电压,且放电功率低,比能量小,低温性能差,在-20℃即不能工作。在高寒地区只可使用碱性锌锰干电池。
2.碱性锌锰干电池
碱性锌锰电池简称碱锰电池,它是在1882年研制成功,1912年就已开发,到了1949年才投产问世。人们发现,当用KOH电解质溶液代替NH4Cl做电解质时,无论是电解质还是结构上都有较大变化,电池的比能量和放电电流都能得到显著的提高。它的电池表达式为:
(-)Zn︱KOH,K2[Zn(OH)4]︱MnO2,C(+)
它的电极反应如下:
正极为阴极反应:
MnO2+H2O+e→MnO(OH)+OHˉ
MnO(OH)在碱性溶液中有一定的溶解度
MnO(OH)+H2O+OHˉ→Mn(OH)4
Mn(OH)4+e→Mn(OH)4
负极为阳极反应:
Zn+2OHˉ→Zn(OH)2+2e
Zn(OH)2+2OHˉ→Zn(OH)42ˉ
总的电池反应为:
Zn+MnO2+2H2O+4OHˉ→Mn(OH)42ˉ+Zn(OH)42ˉ
由于正极为阴极反应不全是固相反应,负极为阳极反应是可溶性的Zn(OH)42ˉ,故内阻小,放电后电压恢复能力强。碱性锌锰电池采用了高纯度、高活性的正、负极材料,以及离子导电性强的碱作为电解质,使电化学反应面积成倍增长。它的特点:(1)开路电压为1.5V;(2)工作温度范围宽在-20℃~60℃之间,适于高寒地区使用;(3)大电流连续放电其容量是酸性锌锰电池的5倍左右;(4)它的低温放电性能也很好。
延伸阅读
锌锰干电池跟碳性电池有啥区别?
最早进入市场的实用电池是锌锰干电池。
早在1860年法国人勒克郎榭(George Leclanche)就发明了酸性锌锰电池的原型,因而这种电池也叫Leclanche电池。它的外壳是作为负极的锌筒,电池中心是作为正极导电材料的石墨棒,正极区为围绕石墨棒的粉状二氧化锰和炭粉,负极区为糊状的ZnCl2和NH4Cl混合物。碱性锌锰电池是在1950年代以后才开始进入市场的。近年来,在我国市场上,酸性锌锰电池正在被价格较贵的碱性锌锰电池取代。碱性锌锰电池的电解质是KOH。碱性电池的结构与酸性电池完全相反,电池中心是负极,锌呈粉状,正极区在外层,是MnO2和KOH混合物,外壳是钢筒。碱性锌锰电池克服了酸性电池存放时间和电压不稳定的缺点,但仍为一次性电池。两者电压相同,都是1.5V,但同样体积的碱性电池容量更大,更能适应大电流放电。
化学干电池知识点?
锌锰干电池是化学中常用的干电池。
正极材料:锰(Mn)、石墨棒
负极材料:锌(Zn)片
电解质:NH4Cl、ZnCl2及淀粉糊状物电池
符号可表示为(-) Zn|ZnCl2、NH4Cl(糊状)‖Mn|C(石墨) (+)
负极:Zn-2e-=Zn2+
正极:2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O
总反应:Zn+2MnO2+2NH4+= Zn2+Mn2O3+2NH3+H2O
锌锰干电池是危险品吗?
锌锰干电池是危险品。干电池是属于危险品。
按照《国际海运(空运、铁路运输、公路运输)危险货物规则》“特殊规定”规定,实施普通出口货物包装的密封型蓄电池必须通过振动、压差和55℃电解液泄漏三项检测,否则产品出口运输包装应使用危险品包装。
干电池属于化学电源中的原电池,是一种一次性电池。因为这种化学电源装置其电解质是一种不能流动的糊状物,所以叫做干电池,这是相对于具有可流动电解质的电池说的。
酸性锌锰干电池电极反应式?
酸性锌锰干电池反应:正极为阴极,锰由四价还原为三价2mno2+2h2o+2e→2mno(oh)+2oh-
负极为阳极,锌氧化为二价锌离子:zn+2nh4cl→zn(nh3)2cl2+2h++2e
总的电池反应为:2mno2+zn+2nh4cl→2mno(oh)+zn(nh3)2cl2
普通锌锰电池电极方程式?
负极:Zn-2e-==Zn2+
正极2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O
总反应式:Zn+MnO2+2NH4+==Mn2O3+2NH3+Zn2-+H2O
PS,普通干电池的电解质为NH4Cl,和碱性干电池区别很大。
酸性锌锰干电池,构造:正极:石墨碳棒;负极:锌皮;电解质溶液:糊状氯化铵。
正:2mno2+2e- +2nh4+=mn2o3+h2o+2nh3
负:zn-2e-=zn2+
总:2mno2+zn+2nh4+=mn2o3+zn2+ +2nh3
碱性锌锰干电池,碱性锌锰干电池与酸性锌锰干电池的区别在于:以氢氧化钾代替氯化铵做电解
正:2mno2+2e- +h2o=mn2o3+2oh-
负:zn-2e- +4oh-=[zn(oh)4]2-
总:2mno2+zn+2oh- +h2o=mn2o3+[zn(oh)4]2
锌锰干电池和碱性电池有什么区别?
锌锰干电池和碱性电池电解液不同。
锌锰干电池以氯化氨(酸性)为电解质,会腐蚀电池的锌筒且反应有氢气生成,所以容易造成电池膨胀及漏液现象.
碱性锌锰电池的电解质溶液是碱性的,不会腐蚀电池的锌筒且不产生气体,因此不会有漏液现象,而且提供的电流更加稳定和持久.
锌锰干电池方程式?
以下是碱性锌锰干电池的反应(后附酸性锌锰干电池反应).
正极为阴极反应:
MnO2+H2O+e→MnO(OH)+OH-
MnO(OH)在碱性溶液中有一定的溶解度
MnO(OH)+H2O+OH-→Mn(OH)4-
Mn(OH)4-+e→Mn(OH)42-
负极为阳极反应:
Zn+2OH-→Zn(OH)2+2e
Zn(OH)2+2OH-→Zn(OH)42-
总的电池反应为:
Zn+MnO2+2H2O+4OH-→Mn(OH)42-+Zn(OH)42-
酸性锌锰干电池反应:
正极为阴极,锰由四价还原为三价
2MnO2+2H2O+2e→2MnO(OH)+2OH-
负极为阳极,锌氧化为二价锌离子:
Zn+2NH4Cl→Zn(NH3)2Cl2+2H++2e
总的电池反应为:
2MnO2+Zn+2NH4Cl→2MnO(OH)+Zn(NH3)2Cl2。
普通锌锰干电池的电极反应方程式怎样写?
锌锰干电池是最常见的化学电源。干电池的外壳(锌)是负极,中间的碳棒是正极,在碳棒的周围是细密的石墨和去极化剂MnO2的混合物,在混合物周围再装入以NH4Cl溶液浸润的ZnCl2,NH4Cl和淀粉或其他填充物。
碱性锌锰干电池
正极为阴极反应:
MnO2+H2O+e→MnO(OH)+OH-
MnO(OH)在碱性溶液中有一定的溶解度
MnO(OH)+H2O+OH-→Mn(OH)4-
Mn(OH)4-+e→Mn(OH)42-
负极为阳极反应:
Zn+2OH-→Zn(OH)2+2e
Zn(OH)2+2OH-→Zn(OH)42-
总的电池反应为:
Zn+MnO2+2H2O+4OH-→Mn(OH)42-+Zn(OH)42-
酸性锌锰干电池反应:
正极为阴极,锰由四价还原为三价
2MnO2+2H2O+2e→2MnO(OH)+2OH-
负极为阳极,锌氧化为二价锌离子:
Zn+2NH4Cl→Zn(NH3)2Cl2+2H++shu2e
总的电池反应为:
2MnO2+Zn+2NH4Cl→2MnO(OH)+Zn(NH3)2Cl2