|
HE He =D
[[Soubor:Suchyclanek01.GIF|thumb|Nákres suchého článku]]
'''Zinko-uhlíkový článek''' je druh [[galvanický článek|galvanického článku]], bývá také společně s zinko-chloridovým článkem označován jako "suchý článek". Označovány bývají jako "general purpose" (obecné použití).
Byl vynalezen na základě [[Leclancheův článek|Leclancheova článku]], s nímž má stejné chemické složení.
Jeho jméno je odvozeno ze zinku tvořícího zápornou elektordu a uhlíkové tyčinky, tvořící kladný kontakt článku.
== Složení ==
Zápornou [[elektroda|elektrodu]] tvoří [[zinek|zinkový]] kalíšek, který zároveň tvoří vnější obal článku.
Kladnou elektrodu tvoří práškový [[oxid manganičitý]] (MnO<sub>2</sub>, [[burel]]), který je pro lepší vodivost smíchán s práškovým uhlíkem. Do této směsi je vložena uhlíková tyčinka umístěná v ose článku.
Elektrolyt tvoří vodný roztok [[chlorid amonný|chloridu amonného]] (NH<sub>4</sub>Cl, [[salmiak]]).
Elektrolyt se v článku nenachází volně kapalný, ale je nasáknut do kladné elektrody (práškové směsi uhlíku a burelu) – odtud pochází staré označení „suchý článek“.
Mezi kladnou elektrodou (práškem) a zinkovým obalem se nachází [[separátor]] ze savého papíru kvůli zabránění přímému kontaktu mezi elektorodami a přitom umožňuje průchod elektrolytu mezi elektordami.
== Konstrukce ==
[[Soubor:Disassembled Zinc Chloride Cell.jpg|thumb|Rozebraný zinko-chloridový článek]]
Článek je nejčastěji konstuován tak, že zinkový kalíšek tvoří zároveň vnější obal článku. Toto řešení sice snižuje cenu, ale v případě, že zde není přítomen žádný další nepropustný obal, může dojít k vytečení článku. V současnosti bývá přítomna plastiková fólie a/nebo kovový plášť.
== Vytečení článku ==
[[Soubor:Leaked zinc-carbon.jpg|thumb|Vytečené a zkorodované články.]]
V průběhu vybíjení je spotřebováván zinek a vytvoří se voda (viz chemické rovnice níže). Při “poddimenzování” tloušťky zinkového obalu výrobcem, může nastat situace, kdy se zinek proděraví a elektrolyt obsahující nyní hodně vody začne vytékat ven a způsobovat korozi uvnitř napájeného přístroje.
== Elektrochemická reakce ==
Celková reakce:
:Zn + 2NH<sub>4</sub>Cl + 2MnO<sub>2</sub> → [Zn(NH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>]Cl<sub>2</sub> + 2MnO(OH)
Na záporné elektrodě:
:Zn → Zn<sup>2+</sup> + 2e<sup>−</sup>
Vzniklé zinečnaté ionty následně reagují s amonnými ionty NH<sub>4</sub><sup>+</sup> = [H(NH<sub>3</sub>)]<sup>+</sup>:
:Zn<sup>2+</sup> + 2[H(NH<sub>3</sub>)]<sup>+</sup> → [Zn(NH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>]<sup>2+</sup> + 2H<sup>+</sup>
Na kladné elektrodě:
:2MnO<sub>2</sub> + 2H<sup>+</sup> + 2e<sup>−</sup> → 2MnO(OH)
Tato reakce je poněkud zjednodušená, protože iont H<sup>+</sup> se ve skutečnosti ve vodném roztoku nevyskytuje volně, ale je vázán [[koordinačně-kovalentní vazba|koordinačně-kovalentní vazbou]] na vodu, čímž vznikne [[hydronium]] H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>.
== Vlastnosti ==
[[Jmenovité napětí]] článku je 1,5 [[Volt|V]]. Bývá vyráběn nejčastěji ve velikostech velikostech AAA (mikrotužková baterie), AA (tužková baterie), C (malý monočlánek) a D (velký monočlánek). Kromě toho se vyrábí také [[baterie]] těchto článků: 3 články - "plochá baterie" a 6 článků - "devítivoltová baterie".
Ve srovnání s jinými druhy baterií (zinko-chloridové, alkalické) nemají takovou kapacitu a schopnost dodávat větší proud. Naopak jejich výhodou je nízká cena. Z těchto důvodů jsou vhodné především pro méně náročné použití např. do hodin a budíků, rádií nebo některých svítilen.
Kapacita tužkové baterie se pohybuje okolo 600–800 mAh při vybíjení proudem 100 mA do konečného napětí 0,9 V.
= Zinko-chloridový článek =
Zinko-chloridový článek je vylepšená verze [[zinko-uhlíkový článek|zinko-uhlíkového článku]].
Hlavním rozdílem mezi zinko-chloridovým a zinko-uhlíkovým článkem je náhrada elektrolytu z [[chlorid amonný|chloridu amonného]] z větší části za [[chlorid zinečnatý]] (ZnCl<sub>2</sub>).
Při výrobě je také použito kvalitnějších chemikálií, což se pozitivně projeví na vyšší životnosti.
Označovány bývají jako "heavy duty"(vysoký výkon). Stále ovšem ani zdaleka nedosahují vlastností alkalických baterií.
== Elektrochemická reakce ==
reakce katody je proto odlišná
:MnO<sub>2</sub>(''s'') + H<sub>2</sub>O(''l'') + e<sup>-</sup> → MnO(OH)(''s'') + OH<sup>-</sup>(''aq'')
celková reakce:
:Zn(''s'') + 2 MnO<sub>2</sub>(''s'') + ZnCl<sub>2</sub>(''aq'') + 2 H<sub>2</sub>O(''l'') → 2 MnO(OH)(''s'') + 2 Zn(OH)Cl(''aq'')
== Vytečení článku ==
Záměna elektorlytu se projeví na tvorbě vody v článku. Zatímco v případě klasiockého zinko-uhlíkového voda vznikala a bylo riziko vytečení do přístroje, v tomto případě se voda při vybíjení spotřebovává, tím pádem je článek na konci své životnosti opravdu suchý.
V současné době je již většina vyráběných článků zinko-chloridových. Najdou se ovšem i výrobci používající staré složení – je totiž o něco levnější.
== Externí odkazy ==
* [http://www.battex.info/slovnicek-a-pojmy/baterie+uhl%C3%ADk-zinek Heslo '''baterie uhlík-zinek'''] na [http://www.battex.info/ Abecedě baterií a akumulátorů]
[[Kategorie:Chemické zdroje elektřiny]]
[[de:Zink-Braunstein-Zelle]]
[[en:Zinc–carbon battery]]
[[es:Pila de zinc-carbono]]
[[ja:マンガン乾電池]]
[[nl:Zink-koolstofcel]]
[[ru:Марганцево-цинковый элемент]]
[[si:සින්ක්-කාබන් බැටරිය]]
[[sv:Brunstensbatteri]]
| 