Галваник эс ба концентрацийн эсийн гол ялгаа нь гальван эс нь ижил найрлагатай хоёр хагас эстэй байж болно, үгүй ч байж болно, харин концентрацитай эс нь ижил найрлагатай хоёр хагас эстэй байж болно.
Гальваник эс болон концентрацийн эс хоёулаа цахилгаан химийн эсүүд юм. Цахилгаан химийн элемент нь химийн урвал ашиглан цахилгаан үүсгэх эсвэл цахилгаан ашиглан химийн урвал үүсгэх төхөөрөмж юм.
Галваник эс гэж юу вэ?
Галваник элемент нь цахилгаан энерги үүсгэхийн тулд аяндаа үүсэх исэлдэлтийн урвалыг ашигладаг цахилгаан химийн эсийн нэг төрөл юм. Энэ эсийн синоним нь вольт эс юм. Эс нь ижил найрлагатай эсвэл өөр өөр найрлагатай байж болох хоёр хагас эсийг агуулдаг. Хагас эс бүр электрод ба электролит агуулдаг. Электродыг электролитийн уусмалд дүрэх хэрэгтэй. Заримдаа эдгээр электролитууд нь бүрэн салангид байдаг боловч бусад тохиолдолд тэдгээр нь зөвхөн сүвэрхэг саадаар тусгаарлагддаг. Электролитуудыг бүрэн салгах үед бид хоёр электролитийн хоорондох ионуудын хөдөлгөөнийг хадгалахын тулд давсны гүүр ашиглах хэрэгтэй.
Зураг 01: Энгийн гальваник эс
Энэ эсийг бэлтгэхдээ электрод ба электролитууд нь аяндаа үүссэн үү, үгүй юу гэдгийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Хагас эс бүрийн электродын потенциалыг тооцоолох замаар бид үүнийг онолын хувьд олж болно. Гэсэн хэдий ч хагас эс нь исэлдэлтийг харуулах ёстой, харин нөгөө тал нь багасгах урвалыг харуулах ёстой. Исэлдэлт нь анод дээр, харин бууралт нь катод дээр явагддаг. Гальваник (вольт) эс нь аяндаа исэлдэх урвалын үед ялгардаг энергийг цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашигладаг тул гальваник эсүүд нь цахилгаан эрчим хүчний эх үүсвэр болдог. Тэд шууд гүйдэл үүсгэдэг.
Баяжуулах эс гэж юу вэ?
Баяжуулах эс нь эсийн хоёр хагас эс нь найрлагын хувьд ижил төстэй гальваник эсийн нэг төрөл юм. Тиймээс бид хоёр хагас эсийг тэнцүү гэж хэлдэг. Тэд зөвхөн төвлөрлөөр ялгаатай байдаг. Энэ үүр нь тэнцвэрийн төлөвийг олж авах хандлагатай байдаг тул энэ эсийн үйлдвэрлэсэн хүчдэл нь маш бага юм. Хоёр хагас эсийн концентраци тэнцэх үед тэнцвэрт байдал үүснэ.
Баяжуулах эс нь системийн термодинамик чөлөөт энергийг багасгах замаар цахилгаан үүсгэдэг. Хагас эсийн найрлага ижил төстэй байдаг тул ижил урвал явагддаг боловч эсрэг чиглэлд байдаг. Энэ процесс нь бага концентрацитай эсийн концентрацийг нэмэгдүүлж, өндөр концентрацитай эсийн концентрацийг бууруулдаг. Цахилгаан урсах тусам дулааны энерги үүсдэг. Эс нь энэ энергийг дулаан болгон шингээдэг. Хоёр төрлийн концентрацийн эсүүд байдаг:
- Электролитийн концентраци эс – электродууд нь нэг бодисоос бүрдэх ба хагас эсүүд нь өөр өөр концентрацтай ижил электролит агуулдаг
- Электродын концентрацийн үүр – өөр өөр концентрацитай хоёр электродыг (ижил бодисын) нэг электролитэд дүрнэ
Гальваник эс ба концентрацийн эсийн хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
Галваник элемент нь цахилгаан энерги үүсгэхийн тулд аяндаа үүсэх исэлдэлтийн урвалыг ашигладаг цахилгаан химийн эсийн нэг төрөл юм. Харин концентрацийн эс нь эсийн хоёр хагас эс нь найрлагын хувьд ижил төстэй гальваник эсийн нэг төрөл юм. Иймээс гальваник эс болон концентраци эсийн хоорондох гол ялгаа нь гальваник эс нь ижил найрлагатай хоёр хагас эстэй байж болно, үгүй ч байж болно, харин концентрацитай эс нь ижил найрлагатай хоёр хагас эстэй байж болно.
Түүгээр ч зогсохгүй, гальван элементийн электродууд нь ижил бодис эсвэл өөр өөр бодисоор хийгдсэн байж болно, харин концентрацийн эсийн электродууд нь ижил концентрацитай эсвэл өөр өөр концентрацтай ижил бодисоор хийгдсэн байдаг. Эдгээрээс гадна гальван эсүүд нь хоёр хагас эсэд ижил электролит эсвэл өөр өөр электролиттэй байдаг бол концентрацийн эсүүд нь ижил концентрацитай эсвэл өөр өөр концентрацтай ижил электролиттэй байдаг.
Доорх инфографик нь гальваник эс болон концентрацийн эсийн хоорондох ялгааг нэгтгэн харуулав.
Хураангуй – Галваник эс ба баяжуулах эс
Галваник элемент нь цахилгаан энерги үүсгэхийн тулд аяндаа үүсэх исэлдэлтийн урвалыг ашигладаг цахилгаан химийн эсийн нэг төрөл юм. Баяжуулах эс нь эсийн хоёр хагас эс нь найрлагын хувьд ижил төстэй гальваник эсийн нэг төрөл юм. Иймээс гальваник эс болон концентраци эсийн хоорондох гол ялгаа нь гальваник эс нь ижил найрлагатай хоёр хагас эстэй байж болно, үгүй ч байж болно, харин концентрацитай эс нь ижил найрлагатай хоёр хагас эстэй байж болно.
