خلية كلارك
خلية كلارك ، التي اخترعها المهندس الإنجليزي جوزيا لاتيمر كلارك عام 1873، هي خلية كيميائية رطبة (تُعرف شعبياً باسم: بطارية ) تُنتج جهدًا عالي الاستقرار . في عام 1893، حدد المؤتمر الدولي للكهرباء جهد خرج خلية كلارك عند درجة حرارة 15 درجة مئوية بـ 1.434 فولت، وأصبح هذا التعريف قانونًا في الولايات المتحدة عام 1894. لاحقًا، استُبدل هذا التعريف بتعريف آخر قائم على خلية ويستون . [ 1 ]
كيمياء
تستخدم خلايا كلارك أنودًا من الزنك ، أو ملغم الزنك ، وكاثودًا من الزئبق في محلول مائي مشبع من كبريتات الزنك ، مع معجون من كبريتات الزئبقوز كمزيل للاستقطاب .
بناء
الخلية الأصلية
تم تركيب خلية كلارك الأصلية في وعاء زجاجي بطريقة مشابهة لخلية دانييل الجاذبية . استُبدل قطب الكاثود النحاسي ببركة من الزئبق في قاع الوعاء. وفوقها وُضع معجون كبريتات الزئبقوز، وفوقه محلول كبريتات الزنك. غُمر قضيب قصير من الزنك في محلول كبريتات الزنك. دُعم قضيب الزنك بسدادة فلين بها فتحتان - إحداهما لقضيب الزنك والأخرى لأنبوب زجاجي يصل إلى قاع الخلية. سلك من البلاتين ، مُدمج في الأنبوب الزجاجي، يتصل ببركة الزئبق. عند اكتمال التركيب، أُغلقت الخلية بطبقة من غراء بحري.
خلية من النوع H
ابتكر اللورد رايلي خلية على شكل حرف H عام 1882. كانت تُصنع داخل وعاء زجاجي على شكل حرف H، يحتوي أحد طرفيه على ملغم الزنك، بينما يحتوي الطرف الآخر على الزئبق النقي، تعلوه طبقة من معجون كبريتات الزئبقوز. كان الوعاء يُملأ بمحلول كبريتات الزنك حتى قرب حافته. وكانت التوصيلات الكهربائية بين ملغم الزنك والزئبق تتم بواسطة أسلاك من البلاتين ملحومة عبر الأطراف السفلية للطرفين.
صفات
تُنتج الخلية قوة دافعة كهربائية مرجعية قدرها 1.4328 فولت عند درجة حرارة 15 درجة مئوية (288 كلفن ). يجب استخدام الخلايا المرجعية بطريقة تمنع سحب أي تيار منها. وقد انطوى التصميم على عيبين : معامل حراري مرتفع نسبيًا يبلغ -1.15 ملي فولت/درجة مئوية، ومشاكل تآكل ناتجة عن تفاعل أسلاك البلاتين مع وصلات ملغم الزنك عند دخولها الغلاف الزجاجي.
في عام 1905، تم استبدال خلايا كلارك كمعيار للجهد بخلايا ويستون الأكثر استقلالية عن درجة الحرارة . [ 1 ]
مصادر
- الكهرباء العملية من تأليف دبليو إي أيرتون وتي ماثر، نشرتها شركة كاسيل وشركاه، لندن، 1911، الصفحات 198-203
انظر أيضاً
مراجع
- 1 2 هامر، والتر ج. (15 يناير 1965). الخلايا القياسية: بنائها وصيانتها وخصائصها (ملف PDF) . دراسة رقم 84 للمكتب الوطني للمعايير. المكتب الوطني الأمريكي للمعايير.
- أنواع البطاريات
- الزئبق (عنصر)