Principal diferença - célula seca vs célula úmida

Uma célula elétrica é conhecida como um dispositivo capaz de converter uma forma de energia em outra, geralmente energia química em eletricidade. Célula seca e célula úmida são dois tipos de células cuja principal diferença reside em seu estado físico; Eletrólitos em uma célula seca são sólidos úmidos, enquanto eletrólitos em uma célula úmida são líquidos. No entanto, antes de examinar a diferença entre célula seca e célula úmida, é importante entender a estrutura de uma célula.

Este artigo explora,

1. Qual é a estrutura de uma célula2. O que é uma célula seca - Características, propriedades, exemplos 3. O que é uma célula úmida - Características, propriedades, exemplos 4. Qual é a diferença entre célula seca e célula úmida

Qual é a estrutura de uma célula

Uma célula é composta de eletrodos e eletrólitos. Como resultado das reações químicas entre esses eletrodos e eletrólitos, um potencial elétrico é criado entre os eletrodos. Esse potencial depende da natureza dos eletrodos e eletrólitos. Uma combinação de várias dessas células é chamada de bateria. As células de uma bateria podem ser conectadas em paralelo ou em série. O número de células, o tipo de células e o tipo de combinação determinam a diferença de potencial entre as duas extremidades de uma determinada bateria.

As células podem ser divididas em duas categorias principais com base em suas propriedades elétricas:

Células Primárias

A reação química responsável pela geração de energia é irreversível. Portanto, não pode ser recarregado e deve ser descartado após o uso. Estes contêm eletrólitos sólidos adsorvidos em um material sólido. Portanto, as células primárias são principalmente células secas.

Células Secundárias

Reações químicas reversíveis alimentam as células secundárias e, portanto, podem ser recarregadas. Isso pode ser feito por uma fonte de alimentação externa.

As células também se distinguem como células secas e úmidas com base no estado físico dos eletrólitos presentes na célula.

O que é uma célula seca

As pilhas secas têm a forma de uma pasta úmida. A extensão da umidade é apenas o suficiente para que a corrente elétrica flua. Uma célula seca pode ser usada em qualquer orientação e ser manuseada facilmente, pois os produtos químicos de dentro não irão vazar. A bateria mais comum que contém células secas é a bateria de zinco-carbono. Consiste em uma haste de carbono como cátodo com uma camada externa de Zn, que é o ânodo. A haste de carbono é coberta com uma pasta de MnO₂ e C. O eletrólito NH₄Cl é uma pasta úmida. As baterias alcalinas são feitas substituindo NH₄Cl por KOH.

Outras baterias de célula seca mais comuns são as baterias de lítio, comumente encontradas em telefones celulares, laptops, câmeras digitais e, às vezes, em carros. Os cátodos de lítio-cobalto com ânodos de carbono são abundantes.

As células secas são usadas por longos períodos de armazenamento, pois sua taxa de descarga é menor. Estas são normalmente células primárias. No entanto, algumas células úmidas também podem atuar como células secundárias.

As baterias secas devem ser descartadas de maneira adequada, pois podem causar efeitos nocivos ao meio ambiente e às pessoas.

Figura 1: Bateria de zinco-carbono

O que é uma célula úmida

As células úmidas são as primeiras a nascer da família das células elétricas. O termo 'molhado' surge do fato de que os eletrólitos da célula estão presentes como líquidos. Na maioria das vezes, o líquido consiste em uma solução de ácido sulfúrico e água. Também são chamadas de baterias de ácido ventiladas / inundadas. Exemplos comuns são as baterias de chumbo-ácido, conhecidas como baterias de automóveis. Os eletrodos são feitos de dióxido de chumbo e chumbo metálico, enquanto o eletrólito é ácido sulfúrico. Folhas isolantes são usadas para separar os eletrodos e o eletrólito.

As células úmidas podem ser primárias ou secundárias. Célula de Daniel, célula de Leclanche, célula de Grove, célula de Bunsen, célula de ácido crômico, célula de Clark e célula de Weston são conhecidas como células primárias. Estes não podem ser recarregados. A bateria do carro é uma célula úmida secundária.

Existem várias desvantagens das células úmidas, a principal delas sendo o estado líquido dos eletrólitos, que podem vazar ou se espalhar se a cobertura externa for danificada e causar danos se uma pessoa entrar em contato com tais produtos químicos corrosivos. Além disso, as baterias compostas por células úmidas são pesadas, tornando difícil manuseá-las.

Figura 2: Célula Galvânica Zn-Cu

Diferença entre célula seca e célula úmida

Estado Físico dos Eletrólitos

Pilha seca: Os eletrólitos são sólidos úmidos.

Célula úmida: Os eletrólitos são líquidos.

Vazando

Pilha seca: Não há vazamento de produtos químicos.

Célula úmida: Há uma tendência de vazamento de produtos químicos corrosivos.

Tamanho

Pilha seca: As células secas são pequenas.

Célula úmida: As células úmidas são grandes.

Facilidade de manuseio

Pilha seca: As células secas são fáceis de manusear.

Célula úmida: As células úmidas são comparativamente difíceis de manusear.

Preço

Pilha seca: As células secas são comparativamente caras.

Célula úmida: As células úmidas são mais baratas do que as células secas.

Fabricar

Pilha seca: As células secas são comparativamente difíceis de fabricar.

Célula úmida: As células úmidas são fáceis de fabricar.

Sobrecarregando

Pilha seca: As células secas não resistem à sobrecarga.

Célula úmida: As células úmidas têm a capacidade de resistir à sobrecarga.

Conclusão

As células úmidas foram as primeiras a serem feitas e consistem em potes de vidro cheios de soluções. Essas soluções são corrosivas, pois contêm principalmente ácido sulfúrico. Existe uma tendência para o líquido vazar e causar danos. No entanto, as baterias secas têm eletrólitos sólidos que não derramam. Portanto, em termos de segurança, as células secas são a melhor escolha. Devido ao grande tamanho das células úmidas, elas só podem ser usadas em equipamentos maiores, por exemplo, baterias de automóveis e não podem ser usados ​​em dispositivos pequenos, como telefones celulares. As células secas têm uma densidade de energia mais alta em comparação com as células úmidas. Portanto, células secas, que podem ser feitas em uma escala menor, são usadas em dispositivos comparativamente menores. No entanto, as células secas são muito mais difíceis de fabricar do que as células úmidas. Esta é a diferença entre célula seca e célula úmida.

Referência: 1. “Célula elétrica.” O Dicionário Gratuito. Farlex, n.d. Rede. 21 de fevereiro de 2017.2. “Célula elétrica.” O Dicionário Gratuito. Farlex, n.d. Rede. 21 de fevereiro de 2017.3. Hoffman, Sandra. “O que é uma bateria de célula seca? Descobrir!" UPS Battery Center. N.p., 10 de dezembro de 2014. Web. 21 de fevereiro de 2017.4. “Definição de célula úmida.” Crianças estranhas da ciência. Com. N.p., n.d. Rede. 21 de fevereiro de 2017.5. “Dry Cell Battery - Boundless Open Textbook.” Sem limites. N.p., n.d. Rede. 21 de fevereiro de 2017.6. Smith, Brett. “Bateria de célula úmida vs. Bateria de célula seca. ” Sciencing.com. Leaf Group Ltd., n.d. Rede.

Cortesia da imagem: 1. “Bateria de zinco” Por Mcy jerry (CC BY 2.5) via Commons Wikimedia2. ”Célula galvânica rotulada” Por Hazmat2 - Trabalho próprio (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia