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Warum ein Kohlestab in der Zink-Kohle-Batterie?
Gast
#6474396
Hallo, warum wird ein Kohlestab in der Zink-Kohle-Batterie als Anode verwendet? Wenn man sich die chemischen Prozesse anschaut, ist ja kein Kohlenstoff beteiligt. https://de.wikipedia.org/wiki/Zink-Kohle-Zelle#Reaktion_(Entladungen) In welcher Modifikation liegt der Kohlenstoff im Stab eigentlich im Stab vor? OP-Bastler schrieb: > warum wird ein Kohlestab in der Zink-Kohle-Batterie als Anode verwendet? Man braucht ein leitendes Material, aber ein Metall hätte (im Sinne der Elektrochemie) dort ein "Eigenleben" entwickelt. > In welcher Modifikation liegt der Kohlenstoff im Stab eigentlich im Stab > vor? Graphit, das sollte doch offensichtlich sein … oder hast du schon mal eine mit einem Diamanten als Stab gesehen? :-)
Gast
#6474404
OP-Bastler schrieb: > warum wird ein Kohlestab in der Zink-Kohle-Batterie als Anode verwendet? Ableitelektrode. > In welcher Modifikation liegt der Kohlenstoff im Stab eigentlich im Stab > vor? Graphit.
Gast
#6474406
OP-Bastler schrieb: > ist ja kein Kohlenstoff beteiligt. Aber Mangandioxid. Der Graphitstab dient nur zur Kontaktierung des Braunsteins.
Gast
#6474503
Danke für die Antworten! Graphit klingt so gesehen logisch. Ich hatte mal so eine Batterie geöffnet und den Stab untersucht, er kam mir eher vor wie gepresste (Aktiv-) Kohle und jedenfalls nicht wie Graphit aus dem Bleistift. Wobei Aktivkohle wohl wegen ihrer immens großen Oberfläche auch als Elektrode in Superkondensatoren verwendet wird: https://de.wikipedia.org/wiki/Superkondensator#Aktivkohle Also scheint sie auch zu leiten. (ein Stück Steinkohle, das ich mit dem Giga-Ohm-Meter malträtiert habe, leitet übrigens auch im 2000M-Bereich noch kein Stück)
Gast
#6474515
Erwin D. schrieb: > Aber Mangandioxid. Der Graphitstab dient nur zur Kontaktierung des > Braunsteins. Die Kontaktmaterialien, die auch die Spannung bestimmen sind Zink und Kohlenstoff. Wenn Zink mit dem Elektrolyten reagiert entsteht Wasserstoff. Dieser würde am Kohlenstab freigesetzt und zu Überdruck in der Batterie führen. Der Braunstein oxidiert diesen Wasserstoff zu Wasser und verhindert so den Überdruck. Der Vorgänger dieser Batterie war das Voltasche Element, bei dem Kupfer und Zink in eine Säure eingetaucht waren. Auch hier ging nur das Zink in die Lösung und am Kupfer wurde Wasserstoff frei.
Gast
#6474518
OP-Bastler schrieb: > Ich hatte mal so eine Batterie geöffnet und den Stab untersucht, er kam > mir eher vor wie gepresste (Aktiv-) Kohle und jedenfalls nicht wie > Graphit aus dem Bleistift. Ein Frage der Größe der Graphitkristalle. > Wobei Aktivkohle Ebenfalls Graphit.
Gast
#6474520
> Ich hatte mal so eine Batterie geöffnet und den Stab untersucht, er kam > mir eher vor wie gepresste (Aktiv-) Kohle und jedenfalls nicht wie > Graphit aus dem Bleistift. Bleistiftminen sind nur GraphitHALTIG: in der Tat ist es eine Mischung aus Graphitpulver, Ton, u.a. (jedoch schon lange kein Blei mehr; nicht erst seit ROHS) Quelle: Sendung mit der Maus (aaalt)
Gast
#6474521
Günni schrieb: > Die Kontaktmaterialien, die auch die Spannung bestimmen sind Zink und > Kohlenstoff. Nein, der Kohlenstoff dient nur als Ableitelektrode. http://www1.ict.fraunhofer.de/deutsch/scope/ae/znzncl2mno2.html Jörg W. schrieb: > Graphit, das sollte doch offensichtlich sein … oder hast du schon mal > eine mit einem Diamanten als Stab gesehen? :-) ...was nicht nur deshalb nicht gemacht wird, weil Diamant teuer ist, sondern auch, weil er nicht leitet. :)
Gast
#6474527
M.A. S. schrieb: > Jörg W. schrieb: >> Graphit, das sollte doch offensichtlich sein … oder hast du schon mal >> eine mit einem Diamanten als Stab gesehen? :-) > > ...was nicht nur deshalb nicht gemacht wird, weil Diamant teuer ist, > sondern auch, weil er nicht leitet. :) Den kann man schon elektrisch leitfähig machen... Und Wärme leitet er eh verdammt gut, weit besser als Silber. hinz schrieb: > Den kann man schon elektrisch leitfähig machen... > > Und Wärme leitet er eh verdammt gut, weit besser als Silber. Interessant. Wie warm muss man ihn machen, damit er wahrnehmbar Leitet? Kann man das irgendwo nachlesen? Abgesehen davon: alles wird ab irgend einer Temperatur leitfähig, wenn es sich nicht vorher zersetzt... Edit: Gerade 'mal Wikipedia aufgeschlagen. Dort steht rechts unten unter "weitere Eiugenschaften': ... höchster Schmelzpunkt eines Minerals, Wärmeleitfähigkeit 1000–2500 W/(m · K) (fünfmal besser als Silber), elektrische Leitfähigkeit: Isolator, ... https://de.wikipedia.org/wiki/Diamant Bist Du sicher, dass Du nicht die elektrische mit der Wärmeleitfähigkeit durcheinandergebracht hast?
Gast
#6474544
M.A. S. schrieb: > hinz schrieb: >> Den kann man schon elektrisch leitfähig machen... >> >> Und Wärme leitet er eh verdammt gut, weit besser als Silber. > Interessant. Wie warm muss man ihn machen, damit er wahrnehmbar Leitet? Nicht warm machen, sondern mit Neutronen beschießen. > Kann man das irgendwo nachlesen? Sicherlich, aber ich such dazu nichts raus.
Gast
#6474640
hinz schrieb: >> Wobei Aktivkohle > > Ebenfalls Graphit. Sicher, dass Aktivkohle = Graphit ist?
Gast
#6474642
OP-Bastler schrieb: > hinz schrieb: >>> Wobei Aktivkohle >> >> Ebenfalls Graphit. > > Sicher, dass Aktivkohle = Graphit ist? Ganz sicher. hinz schrieb: > M.A. S. schrieb: >> hinz schrieb: >>> Den kann man schon elektrisch leitfähig machen... >>> >>> Und Wärme leitet er eh verdammt gut, weit besser als Silber. > >> Interessant. Wie warm muss man ihn machen, damit er wahrnehmbar Leitet? > > Nicht warm machen, sondern mit Neutronen beschießen. > > >> Kann man das irgendwo nachlesen? > > Sicherlich, aber ich such dazu nichts raus. Neutronenbeschuss zählt nicht, denn damit ändert man die chemische Zusammensetzung.
Gast
#6474753
hinz schrieb: > Den kann man schon elektrisch leitfähig machen... Das möchte ich sehen... > Und Wärme leitet er eh verdammt gut, weit besser als Silber. Auch das möchte ich sehen... > Interessant. Wie warm muss man ihn machen, damit er wahrnehmbar Leitet? > Kann man das irgendwo nachlesen? Der Diamant wird halbleitend bei höheren Temperaturen. (vielleicht 600K - 700 K (?)) c-hater schrieb: >> Und Wärme leitet er eh verdammt gut, weit besser als Silber. > > Auch das möchte ich sehen... https://www.tf.uni-kiel.de/matwis/amat/mw2_ge/kap_1/backbone/r1_2_2.html "Diamant hat dabei die höchste Wärmeleitfähigkeit aller bekannten Materialien" (Die Leitfähigkeitswerte stehen auch dort)
Gast
#6474766
In der letzten Batterie die ich geöffnet habe gab es keinen Graphitstab mehr. Vielmehr einen außen liegenden Graphitzylinder und innen einen Zinkstab . Denke das heute die meisten ( alle ? ) Zinkkohle Zellen so aufgebaut sind . Übrigens auch ohne öffnen leicht am Boden der Zellen zu erkennen die ja den Zinkstab halten müssen und gegen den Mantel isoliert sind. Mit Gruß Schrauber 47 Schrauber 47 schrieb: > Vielmehr einen außen liegenden Graphitzylinder und innen einen > Zinkstab. Und wenn sie runterfällt, ist sie kaputt? Kann ich mir nicht vorstellen – kann das jemand bestätigen? Ich mag mir dafür nicht extra eine Packung kaufen, auch wenn die billig sind und „Heavy Duty“ draufsteht …
Gast
#6474774
c-hater schrieb: > hinz schrieb: > >> Den kann man schon elektrisch leitfähig machen... > > Das möchte ich sehen... Anscheinend gibt es Diamantbasierte Halbleiter: https://www.akhansemi.com/home.html Die wollen auch Diamantglas produzieren. Schaut ein bischen nach viel Marketing und wenig käuflichen Produkten aus, aber Google wirft schon ein paar Sachen aus. Generell möglich scheint es zu sein, von kommerziellen Produkten finde ich nicht so viel. Bin aber kein Experte.
Beitrag #6474790 wurde von einem Moderator gelöscht.
Gast
#6474794
Schau den Boden der Zelle an . Der Zinkstab ist da befestigt . Sieht man deutlich Und der Boden ist isoliert gegenüber dem Mantel . Oder miß einfach mal die Spannung des Mantels gegenüber dem Boden. Jack V. schrieb: > Und wenn sie runterfällt, ist sie kaputt? Hab nicht behauptet das die Hülle aus Graphit ist. Da ist noch ein Metallmantel drum. >> Interessant. Wie warm muss man ihn machen, damit er wahrnehmbar Leitet? > > Nicht warm machen, sondern mit Neutronen beschießen. Seit mir bloß vorsichtig mit der Wigner-Energie (naja, vielleicht sollte man sie ja nutzen, immerhin kriegt man einfachen Graphit so dazu Energie mit einer Energiedichte zu speichern die modernsten Batteriesystemen entspricht ;) ). Schrauber 47 schrieb: > Hab nicht behauptet das die Hülle aus Graphit ist. ⇕ Schrauber 47 schrieb: > Vielmehr einen außen liegenden Graphitzylinder Schrauber 47 schrieb: > In der letzten Batterie die ich geöffnet habe gab es keinen Graphitstab > mehr. Vielmehr einen außen liegenden Graphitzylinder und innen einen > Zinkstab . Denke das heute die meisten > ( alle ? ) Zinkkohle Zellen so aufgebaut sind Die nicht, aber die Alkali-Mangan-Zellen sind so gebaut. OP-Bastler schrieb: > Ich hatte mal so eine Batterie geöffnet und den Stab untersucht, er kam > mir eher vor wie gepresste (Aktiv-) Kohle und jedenfalls nicht wie > Graphit aus dem Bleistift. Evtl hast du gar noch nicht den Kohlestift gesehen, sondern das ihn umgebende Mangandioxid = Braunstein, das ebenfalls ziemlich schwarz, aber pulverig ist. Der Kohle bzw. Graphitstift hat etwa die Konsistenz und Farbe der Kohlebürsten in einem E-Motor, und er hat etwa den Durchmesser der äusseren +Polkappe, die gewöhnlich einfach aufgepresst ist. c-hater schrieb: > hinz schrieb: > >> Den kann man schon elektrisch leitfähig machen... > > Das möchte ich sehen... Geht recht einfach mit UV-Licht. Diamant ist ebenso ein Halbleiter wie Si und Ge, die in der gleichen Gruppe des Periodensystems stehen und ebenfalls im Diamantgitter kristallisieren. https://de.wikipedia.org/wiki/Halbleiter_mit_breitem_Bandabstand c-hater schrieb: >> Und Wärme leitet er eh verdammt gut, weit besser als Silber. > > Auch das möchte ich sehen... Wird sogar schon lange technisch genutzt, z.B. als Heatspreader für hochbelastete Halbleiter wie etwa Laserdioden. Entweder Scheibchen aus Naturdiamant (kannst du bei DeBeers kaufen) oder aus der Gasphase abgeschiedenen CVD-Diamant.
Gast
#6474923
Chemisch gesehen ist aber der Kohlenstab die Kathode, da dort die Zn2+ Ionen reduziert werden. Marek N. schrieb: > Chemisch gesehen ist aber der Kohlenstab die Kathode, da dort die Zn2+ > Ionen reduziert werden. Zu metallischem Zink oder was???
Gast
#6475184
Hp M. schrieb: > Zu metallischem Zink oder was??? Zu einem Zink-Ammoniak-Komplex und dann weiter zu Zink-Ammonium-Chlorid: https://de.wikipedia.org/wiki/Zink-Kohle-Zelle#Reaktion_(Entladungen) Ist halt ein bisschen strange, da Reduktion nicht im eigentlichen Wortsinne das "zurückführen in einen Reinstoff" bedeutet (als Sonderfall aber möglich, z.B. bei der elektrolytischen Abscheidung) , sondern nur allgemein die Aufnahme von Elektronen: https://de.wikipedia.org/wiki/Reduktion_(Chemie) Und eigentlich stimmts sogar, da in dem Komplex [1] das Zink eben nicht als Ion, sondern als neutrales Atom Zn^0 gebunden ist. Es ist aber halt nicht metallisch im Sinne von Festkörper in Kristallgitter, da kein Elektronenaustausch übers Valenzband mit benachbarten Metallatomen stattfinden kann. Ist halt ein komplexes Thema ;-) [1] https://de.wikipedia.org/wiki/Komplex_(Chemie)
Angehängte Dateien:
Gast
#6475202
Marek N. schrieb: > Und eigentlich stimmts sogar, da in dem Komplex [1] das Zink eben > nicht als Ion, sondern als neutrales Atom Zn^0 gebunden ist. Ist es nicht.
Gast
#6475240
Nicht? Was geschieht dann, wenn das Zink Elektronen aufgenommen hat?
Gast
#6475241
Marek N. schrieb: > Nicht? > Was geschieht dann, wenn das Zink Elektronen aufgenommen hat? Es nimmt da keine Elektronen auf. hinz schrieb: > Marek N. schrieb: >> Nicht? >> Was geschieht dann, wenn das Zink Elektronen aufgenommen hat? > > Es nimmt da keine Elektronen auf. ...weil es sie über den Minusanschluss sofort wieder abgibt.
Beitrag #6475422 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #6475597 wurde von einem Moderator gelöscht.
Gast
#6475599
Hier entnimmt jemand zwei Kohlebatterien die Kohlestäbe/Graphitstäbe und baut eine Art Lötpistole daraus: https://www.youtube.com/watch?v=xrIJu46JoN8 Marek N. (bruderm)
>Zu einem Zink-Ammoniak-Komplex und dann weiter zu Zink-Ammonium-Chlorid:
Zink-Diamminchlorid
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