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다니엘 세포 작전

1836
  • John Frederic Daniell
전기화학 실험실 설정에서 구리 및 아연 전극이 있는 다니엘 셀.

(설명을 위한 생성된 이미지입니다)

볼타 전지를 개량한 다니엘 전지는 다공성 막으로 분리된 황산구리(II) 용액에 담긴 구리 전극과 황산아연 용액에 담긴 아연 전극으로 구성됩니다. 이러한 이중 유체 구조는 구리 전극에 수소 가스가 축적되는 현상(분극)을 방지하여 훨씬 더 안정적이고 신뢰할 수 있는 전압원을 더 오랫동안 제공합니다.

다니엘 전지는 볼타 전지의 주요 문제점인 분극 현상을 효과적으로 해결했습니다. 볼타 전지에서는 구리 음극에 수소 기포가 형성되어 절연체를 형성하고 전류의 흐름을 차단했습니다. 다니엘 전지는 두 반쪽 반응을 물리적으로 분리하는 구조를 가지고 있습니다. 일반적으로 다니엘 전지는 유약을 바르지 않은 토기 항아리 안에 황산아연 용액에 담긴 아연 양극을 중심으로 구성됩니다. 이 다공성 항아리는 황산구리 용액으로 채워진 구리 캔(음극 역할) 안에 넣어집니다.

다공성 장벽은 이온이 통과하여 전하 중성을 유지하도록 하지만 용액이 자유롭게 혼합되는 것을 방지합니다. 양극에서는 아연이 산화됩니다. [latex]Zn rightarrow Zn^{2+} + 2e^-[/latex]. 음극에서는 수소 이온이 환원되는 대신 황산구리 용액의 구리 이온이 환원되어 구리 전극에 석출됩니다. [latex]Cu^{2+} + 2e^- rightarrow Cu[/latex].

음극에서 기체가 발생하지 않기 때문에 분극 문제가 해결됩니다. 그 결과 약 1.1볼트의 매우 안정적이고 일정한 전압이 유지되어 다니엘 전지는 최초의 진정한 실용적인 배터리가 되었습니다. 이러한 신뢰성은 19세기의 새로운 전기 산업, 특히 장거리 통신에 안정적인 전원이 필요했던 전신 산업에 매우 중요했습니다.

UNESCO Nomenclature: 2203
전기화학

유형

물리적 장치

분열

상당한

용법

구식

전구체

  • 알레산드로 볼타의 볼타 전지는 분극 문제를 부각시켰다.
  • 마이클 패러데이의 전기분해 법칙은 전기화학 반응을 정량화한 것이다.
  • 이온 용액 및 염에 대한 이해도 향상
  • 분리막으로 사용하기 위한 다공성 세라믹 개발

응용 프로그램

  • 초기 전신망용 전원 공급 장치
  • 초인종과 초기 전화 시스템에 전력을 공급하다
  • 교정용 실험실 전압 표준으로 사용됨
  • 전기도금 및 전기타이핑 산업

특허:

NA

잠재적 혁신 아이디어

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관련 용어: 다니엘 전지, 갈바닉 전지, 전기화학, 분극, 다공성 장벽, 황산구리, 황산아연, 전압 표준.

역사적 맥락

다니엘 세포 작전

1831
1833
1834
1836
1839-01-01
1842
1847
1831
1832
1834
1835
1838
1841
1845
1850

(날짜를 알 수 없거나 관련이 없는 경우, 예를 들어 "유체역학"의 경우, 주목할 만한 등장 시기를 대략적으로 추정하여 제공합니다.)

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