, dispositivo
que convierte la energía química en eléctrica. Todas las pilas consisten en un
electrolito (que puede ser líquido, sólido o en pasta), un electrodo positivo
y un electrodo negativo. El electrolito es un conductor iónico; uno de los electrodos
produce electrones y el otro electrodo los recibe. Al conectar los electrodos
al circuito que hay que alimentar, se produce una corriente eléctrica. Véase
Electroquímica.
Las pilas en las que el
producto químico no puede volver a su forma original una vez que la energía química
se ha transformado en energía eléctrica (es decir, cuando las pilas se han descargado),
se llaman pilas primarias o voltaicas. Las pilas secundarias o acumuladores son
aquellas pilas reversibles en las que el producto químico que al reaccionar en
los electrodos produce energía eléctrica, puede ser reconstituido pasando una
corriente eléctrica a través de él en sentido opuesto a la operación normal de
la pila. - PILAS PRIMARIAS
La pila primaria más
común es la pila Leclanché o pila seca, inventada por el químico francés Georges
Leclanché en la década de 1860. La pila seca que se utiliza hoy es muy similar
al invento original. El electrólito es una pasta consistente en una mezcla de
cloruro de amonio y cloruro de cinc. El electrodo negativo es de cinc, igual que
el recipiente de la pila, y el electrodo positivo es una varilla de carbono rodeada
por una mezcla de carbono y dióxido de manganeso. Esta pila produce una fuerza
electromotriz de unos 1,5 voltios.
Otra pila primaria muy utilizada
es la pila de cinc-óxido de mercurio, conocida normalmente como batería de mercurio.
Puede tener forma de disco pequeño y se utiliza en audífonos, células fotoeléctricas
y relojes de pulsera eléctricos. El electrodo negativo es de cinc, el electrodo
positivo de óxido de mercurio y el electrólito es una disolución de hidróxido
de potasio. La batería de mercurio produce 1,34 V, aproximadamente. La
pila de combustible es otro tipo de pila primaria. Se diferencia de las demás
en que los productos químicos no están dentro de la pila, sino que se suministran
desde fuera. 3. PILAS SECUNDARIAS
El acumulador o pila secundaria, que puede recargarse invirtiendo la reacción
química, fue inventado en 1859 por el físico francés Gaston Planté. La pila de
Planté era una batería de plomo y ácido, y es la que más se utiliza en la actualidad.
Esta batería, que contiene de tres a seis pilas conectadas en serie, se usa en
automóviles, camiones, aviones y otros vehículos. Su ventaja principal es que
puede producir una corriente eléctrica suficiente para arrancar un motor; sin
embargo, se agota rápidamente. El electrólito es una disolución diluida de ácido
sulfúrico, el electrodo negativo es de plomo y el electrodo positivo de dióxido
de plomo. En funcionamiento, el electrodo negativo de plomo se disocia en electrones
libres e iones positivos de plomo. Los electrones se mueven por el circuito eléctrico
externo y los iones positivos de plomo reaccionan con los iones sulfato del electrólito
para formar sulfato de plomo. Cuando los electrones vuelven a entrar en la pila
por el electrodo positivo de dióxido de plomo, se produce otra reacción química.
El dióxido de plomo reacciona con los iones hidrógeno del electrólito y con los
electrones formando agua e iones plomo; estos últimos se liberarán en el electrólito
produciendo nuevamente sulfato de plomo. Un
acumulador de plomo y ácido se agota porque el ácido sulfúrico se transforma gradualmente
en agua y en sulfato de plomo. Al recargar la pila, las reacciones químicas descritas
anteriormente se invierten hasta que los productos químicos vuelven a su condición
original. Una batería de plomo y ácido tiene una vida útil de unos cuatro años.
Produce unos 2 V por pila. Recientemente, se han desarrollado baterías de plomo
para aplicaciones especiales con una vida útil de 50 a 70 años. Otra
pila secundaria muy utilizada es la pila alcalina o batería de níquel y hierro,
ideada por el inventor estadounidense Thomas Edison en torno a 1900. El principio
de funcionamiento es el mismo que en la pila de ácido y plomo, pero aquí el electrodo
negativo es de hierro, el electrodo positivo es de óxido de níquel y el electrólito
es una disolución de hidróxido de potasio. La pila de níquel y hierro tiene la
desventaja de desprender gas hidrógeno durante la carga. Esta batería se usa principalmente
en la industria pesada. La batería de Edison tiene una vida útil de unos diez
años y produce 1,15 V, aproximadamente. Otra
pila alcalina similar a la batería de Edison es la pila de níquel y cadmio o batería
de cadmio, en la que el electrodo de hierro se sustituye por uno de cadmio. Produce
también 1,15 V y su vida útil es de unos 25 años.
4. PILAS SOLARES Las pilas solares producen electricidad por un proceso de conversión
fotoeléctrica. La fuente de electricidad es una sustancia semiconductora fotosensible,
como un cristal de silicio al que se le han añadido impurezas. Cuando la luz incide
contra el cristal, los electrones se liberan de la superficie de éste y se dirigen
a la superficie opuesta. Allí se recogen como corriente eléctrica. Las pilas solares
tienen una vida muy larga y se utilizan sobre todo en los aviones, como fuente
de electricidad para el equipo de a bordo. Acumulador
de plomo. Inventado en 1859 por Gaston
Planté, el acumulador de plomo sigue utilizándose en automóviles, camiones y aviones.
El acumulador contiene un grupo de células conectadas en serie. Cada célula consiste
en una placa de plomo, otra de óxido de plomo, y una disolución electrolítica
de ácido sulfúrico. Cuando estos acumuladores se descargan, pueden recargarse
creándose una corriente en sentido opuesto a la que fluye cuando el acumulador
está completamente cargado. Primera
pila recargable. Inventada por Gaston
Planté en 1859, la pila o acumulador de plomo fue revolucionaria porque podía
recargarse en lugar de desecharse. Las reacciones químicas que producen la corriente
hacen que la pila 'muera' gradualmente al convertir el ácido sulfúrico en agua
y sulfato de plomo. Sin embargo, en un acumulador, puede invertirse la reacción
química haciendo pasar electrones por la batería en sentido opuesto al proceso
de descarga. Así se recarga la pila para su uso posterior. La
batería es un dispositivo que produce electricidad por medio de la acción química.
Una batería consiste en uno o más unidades llamó las células eléctricas. Cada
célula tiene todos los químicos y partes necesitado producir una corriente eléctrica.
La palabra batería realmente los medios un grupo de células conectadas. Sin embargo,
el término generalmente se usa referirse para singularizar las células, como aquéllos
usados en las antorchas y los juguetes eléctricos. Las
baterías sirven como una fuente conveniente de electricidad. Ellos impulsan el
tal equipo portátil como las radios, grabadores de cinta, y juegos de la televisión.
En un automóvil, una batería proporciona el poder para empezar el artefacto. Las
baterías también proporcionan electricidad en la nave espacial y submarinos. Durante
los fracasos de poder, las baterías proporcionan un suministro de la emergencia
de electricidad para los teléfonos, alarmas de fuego, y hospitales y otros edificios
esenciales. + Cómo el trabajo de las
baterías primario seco Las baterías
primarias secas son el tipo ampliamente usado de célula del primero. Las tales
baterías difieren de las varias maneras, pero todos tienen ciertas partes básicas.
Cada batería primaria seca tiene dos estructuras llamado los electrodos. Cada
electrodo consiste en un tipo diferente de material químicamente activo. Un electrólito
entre los electrodos causa uno de ellos, llamó el ánodo, para cobrarse negativamente
y el otro, llamó el cátodo, cobrarse positivamente. Los auxilios del electrólito
promueven las reacciones químicas que ocurren a los electrodos. Hay
tres tipos del comandante de baterías primarias secas. Ellos son (1) las células
de carbono-cinc, (2) las células alcalinas, y (3) las células del mercurio. Las
células de carbono-cinc son las baterías de uso general usadas en las antorchas,
unidades del photoflash, y juguetes. Estas células, Leclanche también llamado
las células secas, se contiene dentro de un cannister de cinc. El cannister sirve
ambos como un recipiente para las partes de la célula y como el ánodo. Una vara
del carbono en el centro de las funciones celulares como el actual-coleccionista
del cátodo. Pero el material del cátodo real es una mezcla de dióxido del manganeso
y polvo del carbono condensada alrededor de la vara. El electrólito es una pasta
compuesta de cloruro del amonio, cloruro de cinc, y agua. El
ánodo y el cátodo están separados por una hoja de material poroso, como papel
o cartón, empapada con el electrólito. Esta capa delgada, llamó un separador,
impide a los materiales del electrodo mezclando juntos y reaccionar cuando una
batería no está usándose. La tal acción podría causar el ánodo de cinc para llevar
lejos prematuramente y reducir la vida de la batería.
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