POLARIZACIÓN
Cuando los iones hidrógeno positivos
toman electrones de los electrodos de cobre, se forman burbujas
neutras de hidrógeno gaseoso. Algunas de estas burbujas
se adhieren al electrodo de cobre y producen una capa de
gas no conductor a su alrededor. Este gas entorpece de dos
maneras la actividad de la celda. La primera es que las
burbujas de gas reducen la superficie activa del electrodo
de cobre, de manera que llegarán a él menos
iones hidrógeno. La segunda es que los iones hidrógeno
positivos tienden a agruparse cerca de estas burbujas. Debido
a esto, en el electrolito se produce una carga positiva
local que repele a los iones hidrógeno positivos
del electrodo de cobre. A este efecto se le llama polarización.
Para eliminar las burbujas de gas hidrógeno neutro
se agrega un despolarizador al electrolito. Generalmente,
se trata de un producto químico; por ejemplo, bióxido
de magnesio. Este reacciona con las burbujas de hidrógeno
gaseoso, formando agua. Entonces, el agua se mezcla simplemente
con el electrolito, con lo cual se evita la polarización.
EL ELECTROLITO
La celda básica cinc-cobre que se
ha estudiado hasta ahora, usaba ácido sulfúrico
mezclado con agua como electrolito. En realidad, se pueden
usar diversos productos químicos. Las funciones importantes
que tienen los productos químicos son: 1. Separarse
en iones positivos y negativos cuando se mezclan con agua.
2. Reaccionar químicamente con uno de los electrodos
por lo menos. La intensidad con que las substancias químicas
diferentes reaccionan con metales diferentes depende de
cuál substancia y cuál metal se trate: por
lo tanto, el electrolito usado determinará las cargas
efectivarnente producidas en los electrodos y determinará
la cantidad de voltaje y corriente que puede alimentar la
batería. Otros electrolitos comunes son el cloruro
de amonio (NH,CL), que se separa en iones amonio positivos
(NH,+) y iones negativos de cloro (CL-) ; y sulfato de cobre,
que se separa en iones positivos de cobre (Cu‘2) y iones
negativos de sulfato (SO.,-2).
LOS ELECTRODOS
Los metales que se utilizan como electrodos
en la celda básica se seleccionan de manera que,
cuando reaccionan con el electrolito, uno de ellos emite
electrones, originando una carga positiva en tanto que el
otro tomará electrones para producir una carga negativa.
La tendencia de un metal a liberar o ganar electrones depende
de cuán activo sea químicamente el metal.
Se anta una lista especial de metales para mostrar cuán
activo es un metal en comparación con otro. A esta
lista se le conoce como serie electramotriz o galvánica
de- los metales y en seguida aparece una lista parcial.
LISTA PARCIAL DE LA SERIE ELECTROMOTRIZ
Orden Orden de de actividad Metal actividad Metal 1 Sodio
lo Níquel 2 Magnesio 1 1 Estaño 3 Aluminio
12 Plomo 4 Manganeso 13 Antimonio 5 Cinc 14 Cobre 6 Cromo
15 Plata 7 Hierro 16 Mercurio 8 Cadmio 17 Platino 9 Cobalto
18 Oro
Los metales más activos son los que
se hallan en los primeros lugares de la lista; en tanto
que los que aparecen en los últimos lugares son los
menos activos. Los más activos tienden a ganar electrones
y producir una carga negativa, en tanto que los menos activos
liberan electrones y producen una carga positiva. Para que
una celda trabaje, un electrodo debe ser más activo
que el otro. Cuanto más separados estén los
electrodos en la lista, mayor será la tensión
desarrollada. Por ejemplo, en el caso de la celda cinc-cobre,
el cinc es el quinto de la lista y el cobre el décimocuarto.
El cinc será el electrodo negativo pues aparece primero
en la lista y el cobre será el electrodo positivo.
Se producen aproximadamente 1.08 volts entre estos dos electrodos
cuando se colocan en ácido sulfúrico diluido.
Si se usaran carbono y cinc como electrodos en un electrolito
de ácido crómico, se producirían unos
2 volts. La clase de metales que se utilice en los electrodos
no afecta la capacidad de corriente de una batería.
Sin embargo, el tamaño de los electrodos sí
la afecta. Cuanto mayor sea el tamaño, mayor será
la capacidad de corriente. Esto se explica más ampliamente
en secciones posteriores de este libro.
LIMITACIONES
La celda húmeda primaria tiene 2
desventajas básicas. La primera es que para que funcione
es necesario que el electrolito ataque al electrodo negativo
para producir la actividad química. Como resultado,
mientras se usa la batería, el electrodo negativo
se desintegra lentamente. Y en el momento en que una gran
parte de éste ha sido agotado, no puede suministrar
la cantidad de corriente necesaria.
Además, el electrolito también
sufre un cambio químico al reaccionar con ambos electrodos;
después de determinado tiempo, la naturaleza química
del electrolito cambia en tal grado que pierde muchas de
sus propiedades electrolíticas y no puede producir
suficiente carga en los electrodos. Sin embargo, la celda
húmeda primaria se puede restaurar substituyendo
el electrodo negativo y el electrolito. Pero esto conduce
a la segunda desventaja. No conviene que la celda húmeda
se construya de manera que sea fácil de reparar,
ya que usa un electrolito líquido. Si se fabricara
de consistencia sólida y a prueba de escapes de manera
que fuese portátil, sería difícil de
reparar y su substitución sería costosa. Como
resultado, la mayor parte de las celdas húmedas primarias
que se usan actualmente están construidas simplemente
para usarlas en laboratorios. Para uso comercial, cómodo
y barato, se produjo la batería seca primaria. (no
es el ultimopunto) ---Mas---
