Τι συμβαίνει στο ηλεκτροχημικό κύτταρο για να το προκαλέσει επίπεδη;

Ένα ηλεκτροχημικό κύτταρο "πηγαίνει επίπεδη" όταν το τρέχει από αντιδραστήρια ή φτάνει στην ισορροπία . Ακολουθεί μια κατανομή του γιατί:

1. Εξάντληση των αντιδραστηρίων:

* Τα ηλεκτροχημικά κύτταρα λειτουργούν μετατρέποντας τη χημική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει μια χημική αντίδραση μεταξύ των αντιδραστηρίων στα ηλεκτρόδια.

* Καθώς η αντίδραση εξελίσσεται, τα αντιδραστήρια καταναλώνονται. Σκεφτείτε το σαν καύση καυσίμου σε ένα αυτοκίνητο - τελικά, εξαντλείτε τη βενζίνη.

* Όταν τα αντιδραστήρια εξαντλούνται, η χημική αντίδραση σταματά. Αυτό σημαίνει ότι το κύτταρο δεν μπορεί πλέον να παράγει ηλεκτρική ενέργεια και "πηγαίνει επίπεδη".

2. Ισορροπία:

* Οι ηλεκτροχημικές αντιδράσεις είναι αναστρέψιμες. Αυτό σημαίνει ότι τα προϊόντα της αντίδρασης μπορούν επίσης να αντιδράσουν για να σχηματίσουν τα αρχικά αντιδραστήρια.

* Καθώς προχωρά η αντίδραση, η συγκέντρωση των προϊόντων αυξάνεται και η συγκέντρωση των αντιδραστηρίων μειώνεται.

* Τελικά, ο ρυθμός της αντίδρασης προς τα εμπρός (αντιδραστήρια στα προϊόντα) καθίσταται ίσος με τον ρυθμό της αντίστροφης αντίδρασης (προϊόντα σε αντιδραστήρια). Αυτό ονομάζεται ισορροπία.

* Σε ισορροπία, δεν υπάρχει καθαρή αλλαγή στη συγκέντρωση αντιδραστηρίων ή προϊόντων. Αυτό σημαίνει ότι το κύτταρο δεν μπορεί πλέον να παράγει μια διαφορά δυναμικού και επομένως δεν υπάρχει ρεύμα. Το κελί είναι αποτελεσματικά "επίπεδο" σε αυτή την κατάσταση.

Άλλοι παράγοντες που μπορούν να συμβάλουν σε ένα κύτταρο που πηγαίνει επίπεδη:

* Εσωτερική αντίσταση: Με την πάροδο του χρόνου, η εσωτερική αντίσταση του κυττάρου μπορεί να αυξηθεί λόγω παραγόντων όπως η διάβρωση ή η συσσώρευση προϊόντων αντίδρασης. Αυτό αυξάνει την απώλεια ενέργειας στο κύτταρο, μειώνοντας την παραγωγή του.

* Θερμοκρασία: Οι ακραίες θερμοκρασίες μπορούν να επηρεάσουν τον ρυθμό της χημικής αντίδρασης και την απόδοση του κυττάρου.

* Διαρροή: Εάν το κύτταρο είναι κατεστραμμένο ή έχει ελαττωματική σφράγιση, μπορεί να διαρρεύσει το διάλυμα ηλεκτρολύτη του, το οποίο είναι απαραίτητο για τις χημικές αντιδράσεις.

Συνοπτικά: Ένα ηλεκτροχημικό κύτταρο "πηγαίνει επίπεδη" όταν τα αντιδραστήρια του εξαντλούνται ή φτάνει στην ισορροπία. Αυτό οφείλεται στις θεμελιώδεις αρχές των χημικών αντιδράσεων και στη μετατροπή της χημικής ενέργειας στην ηλεκτρική ενέργεια.