خلية دانيال

خلية دانيال Daniell Cell هي نوع من الخلايا الكهربائية, فيها يغمس إلكترود الزنك (التوتياء) في وعاء مسامي يحتوي على محلول من كبريتات الزنك , وتغمر هذه المجموعة بدورها في وعاء نحاسي يحتوي على محلول كبريتات النحاس, ويكون هذا الوعاء الإلكترود (القطب) الموجب. تعمل الخلية بفضل تحرير إلكترونات من مسرى التوتياء في المحلول الذي يغمر فيه، في حين يحصل شح في الإلكترونات عند المسرى الآخر، فإذا وصل مسريا الخلية بدارة خارجية تحركت الإلكترونات من المنطقة التي يفيض فيها عدد الإلكترونات إلى المنطقة التي يحدث فيها شح في هذا العدد، وهكذا يمر تيار كهربائي في الدارة الخارجية.

عامود دانيال؛ لوح الزنك إلى اليسار ، لوح النحاس إلى اليمين .

Daniell cells, 1836.

تولّد خلية دانيال جهداً بين مسرييها يساوي 1.1 فولط، ولا يختلف هذا الجهد بزيادة حجم مسرييها وحجم المحلول الكيميائي المستخدم فيها، وكل ما يفعله ذلك هو زيادة عمر الخلية وتمديد أمد تزويدها للتيار الكهربائي. ويعود السبب في أن جهد خلية دانييل هو 1.1 فولط، إلى أن التوتياء معدن إيجابي كهربياً electropositive فهو يميل إلى الانحلال في المحلول الذي يغمس فيه ليولد أيونات أو شوارد التوتياء Zn++ وهكذا يصبح مسرى التوتياء سالب الشحنة، ويبلغ مسرى التوتياء في الوسط المغمور فيه بعد مدة وضع توازن، ويكتسب في هذا الوضع كموناً سالباً يساوي -0.51 فولط . أما النحاس فيميل إلى أن يضم إليه أيونات موجبة في المحلول الكيميائي الذي يوضع فيه. ويبلغ وضع التوازن مع الوسط المغمور فيه كموناً موجباً مقداره 0.60 فولط، ولدى وصل المسريين بدارة خارجية يمر فيها تيار نتيجة فرق الكمون بين المسريين الذي يساوي 1.1 فولط أي نـاتج

طـرح المقدارين أي 0.60 - (- 0.51).

تصنف خلية دانيال ضمن أصناف الخلايا الأولية primary cells، وهي خلايا تستخدم لمرة واحدة، شأنها في ذلك شأن الخلايا الجافة المألوفة dry cells، وبالتالي فهي غير قابلة للشحن rechargeable. ولابد من تزويد الخلية بالمادة اللازمة لاستمرار عملها فور نفاد تلك المادة.

استخدم هذا النوع من الخلايا في الأيام الأولى لإختراع التلغراف حيث أستخدمت خلية دانيال للإمداد التيار المستمر DC اللازم لأجهزة التلغراف.

أهمل هذا النوع من الخلايا بعد أختراع أنواع أخرى من الخلايا الكهربائية أفضل نوعية وأحسن كفاءة.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 خلية الوعاء المسامي

Porous pot cell

 Gravity cell

Early 20th-century engraving of a gravity cell. Note the distinctive crowfoot shape of the zinc anode.

 التركيب الكيميائي

 انظر أيضاً

• Primary cell terminology
• خلية بنسن
• تاريخ البطارية
• مركم
• بطارية السيارة
• خلية جلفانية
• بطارية

 المصادر

• Saslow, Wayne M. (1999), "Voltaic cells for physicists: Two surface pumps and an internal resistance", American Journal of Physics 67 (7): 574, doi:10.1119/1.19327, Bibcode: 1999AmJPh..67..574S 
• Lester, James C.; Vicari, Rosa Maria; Paraguaçu, Fábio (2004), Lester, James C.; Vicari, Rosa Maria; Paraguaçu, Fábio, eds., A Qualitative Model of Daniell Cell for Chemical Education, Lecture Notes in Computer Science, 3220, doi:10.1007/b100137, ISBN 978-3-540-22948-3 
• Alexander Watt, Arnold Philip, Electroplating and Electrorefining of Metals, Watchmaker Publishing, 2005 ISBN 1929148453 (originally published 1889).

 وصلات خارجية

• Daniell Cell Interactive Tutorial National High Magnetic Field Laboratory
• Daniel Cell Experiment