Op 28 januari 2023 21:13:02 schreef Aart:
Vermoedelijk cellen met kwik, dat zat er kort door de bocht niet voor niets in en maakte ze een stuk stabieler.
IIRC wordt het zink van de buitenmantel in kwik gedompeld, vormt dat een dun laagje amalgaam, en is het bedoeld ter voorkoming van waterstofgasproductie.
Eigen speculatie is dan dat die gasproductie voor druk zorgt die elektrolyt naar buiten perst.
Goed, even gezocht of ik daar wat over kan terugvinden:
https://www.mercuryconvention.org/sites/default/files/documents/workin…
Currently, there are three types of button cell batteries that contain mercury: zinc air, silver oxide and alkaline. These batteries contain mercury in small amounts (typically 0.1-2%) and the purpose of mercury in the cell is to prevent the build-up of hydrogen gas. The mercury acts as a barrier to the production of hydrogen and as such prevents the cell swelling and becoming damaged.
—
https://chemistry.stackexchange.com/questions/80636/why-is-hydrogen-ev…
Let's connect the zinc electrode to the copper electrode: electrons flow from the zinc to the copper where they attach to hydrogen ions. The copper provides a surface for hydrogen ions to grab an electron and eventually become a bubble. The zinc provides electrons by dissolving as ions and leaving the electrons behind. And the battery could be useful for a long time if you disconnect the wire, because the zinc stops dissolving.
If this is still not clear, imagine a "battery" with a copper electrode and a sodium electrode. When you put the sodium into the lemon, it will react immediately without needing the copper to distribute its electrons. This "battery" might last about 2 seconds and would not be very useful.
And, as it turns out, impure zinc may have inclusions of different materials that provide a cathode surface right in the midst of the anode, so the zinc could dissolve rather rapidly and make a poor anode. In the distant past, a tiny bit of mercury would be amalgamated onto the zinc, covering up the impurities. Mercury has an even higher hydrogen evolution overvoltage, so the zinc was protected. The electrochemical reaction then was the zinc dissolves in the mercury and travels to the mercury-solution interface before it ionizes and dissolves, but since the mercury layer was so thin, this was no problem. Eventually mercury was eliminated for potential human health reasons.
—
https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_the_battery#Invention
Another problem with Volta's batteries was short battery life (an hour's worth at best), which was caused by two phenomena. The first was that the current produced electrolyzed the electrolyte solution, resulting in a film of hydrogen bubbles forming on the copper, which steadily increased the internal resistance of the battery (this effect, called polarization, is counteracted in modern cells by additional measures). The other was a phenomenon called local action, wherein minute short-circuits would form around impurities in the zinc, causing the zinc to degrade. The latter problem was solved in 1835 by the English inventor William Sturgeon, who found that amalgamated zinc, whose surface had been treated with some mercury, didn't suffer from local action
(Dus hier niet zozeer tegen waterstofgas, als meer tegen zelfontlading door onzuiverheden in het zink - ik vertaal ‘local action’ als zelfontlading: als de electrode van een batterijcel achteruit gaat zonder extern van de batterijcel stroom rond te duwen)
—
Dan nog wat losse bijvangst:
Hier wordt indium genoemd als mogelijk alternatief voor kwik
https://www.semanticscholar.org/paper/Application-of-indium-in-mercury…
—
En als je bij chempedia op ‘about’ klikt zie je dat de site gemaakt is door ‘sborschick2012 apenstaart yandex punt ru’, hetgeen uiteraard vooroordelen geeft over de betrouwbaarheid van de inhoud. Ik denk dat
https://chempedia.info/info/mercury_amalgamation_with_zinc/ uit een stuk ingescand boek komt (oefening voor de lezer
dat boek te vinden), maar er staat:
Batteries. Many batteries intended for household use contain mercury or mercury compounds. In the form of red mercuric oxide [21908-53-2] mercury is the cathode material in the mercury—cadmium, mercury—indium—bismuth, and mercury—zinc batteries. In all other mercury batteries, the mercury is amalgamated with the zinc [7440-66-6] anode to deter corrosion and inhibit hydrogen build-up that can cause cell mpture and fire. Discarded batteries represent a primary source of mercury for release into the environment. This industry has been under intense pressure to reduce the amounts of mercury in batteries. Although battery sales have increased greatly, the battery industry has aimounced that reduction in mercury content of batteries has been made and further reductions are expected (3). In fact, by 1992, the battery industry had lowered the mercury content of batteries to 0.025 wt % (3). Use of mercury in film pack batteries for instant cameras was reportedly discontinued in 1988 (3). [Pg.109]
Ik denk dat het een ingescande tekst uit een boek is, omdat ‘rupture’ is veranderd in ‘mpture’ . Dat lijkt me een typische OCR-oeps. Maar het is precies wat ik bedoelde: kwik/zink amalgaam om waterstofgas en daarmee drukopbouw en gebarsten/lekkende batterijen te voorkomen.
Is tegenwoordig natuurlijk harrrrstikke verouderd: voor normaal consumentenspul kun je NiMH Low Self Discharge batterijen gebruiken, die lekken ook niet en zijn bovendien herlaadbaar. Zie bovenstaande dus niet als een pleidooi mijnerzijds voor de terugkeer van kwik in batterijen, ik ben daar op tegen (en heb er bovendien geen invloed op. Hopelijk.) Het was gewoon even een beetje in een zoekmachine duiken om een oud stukje techniek uit te pluizen.
Voor Speciale Toepassingen zal inmiddels ook al lang en breed Wat Beters verzonnen zijn.