La main à la pâte
ما هو دور الكربون في بطارية لوكلانشيه؟
19/12/2001
تاريخ
 
سؤال من
 

خلال دورة تدريبية "اكتشف بنفسك"، طلب منا مدرسو الفيزياء تصنيع بطارية لوكلانشيه. في محلول ملحي، نغمس جسماً معدنياً (نحاس، زنك...)، وبربطه بعمود من الكربون (رصاص القلم) نحصل على تيار كهربي ضعيف لكن يمكن تتبعه... ذلك التيار ينشأ عن انتقال الالكترونات من النحاس مثلا نحو الكربون. إذا كان النحاس محمل بالكترونات زائدة، فإن الكربون يكون ثابتاً ولا يمكن أن يتغير وعلى الرغم من ذلك يمكن تشغيل التيار. فلنعترف أن عمود الكربون لا يكون خاماً بل هو أيضا خليط. ومن ثم نستبدل به فحم الخشب (فحم الشواء). نفي النتيجة. لماذا؟

 

 
 
11/01/2002
تاريخ
 
إجابة من
 

إن بطارية لوكلانشيه تستخدم المعدن، الزنك والأكسيد المعدني وثاني أكسيد المنجنيز. والقطب السالب هو الزنك، أما القطب الموجب فهو ثاني أكسيد المنجنيز. ويتم غمس اسطوانة من الكربون وظيفتها فقط توصيل التيار في الكاثود. والكهروليت عبارة عن محلول مائي من كلورور الألمونيوم NH4Cl وكلورور الزنك ZNCl2. أما عن التفاعلات الكيميائية الكهربية فهي تخص Zn2+/Zn و Mn4+/Mn3+. وهنا يتدخل الكربون بما أنه من ضمن خواصه أنه موصل كهربي جيد جدا. إن ميزة الكربون بالنسبة لموصل معدني هي بالضبط – في هذه الظروف – أنه لا يشترك في التفاعلات الكيميائية ولا يتأكسد. في البطارية المستهلكة يمكننا أن نجد الكربون كما كان عندما كانت البطارية جديدة. لكن لا ننصح بتعرية البطارية دون حذر سواء أكانت جديدة أم لا.