Sinkki–hiili-paristo

Erikokoisia sinkki-hiiliparistoja

Sinkki-hiilipariston rakenne: 1) metallinapa (plus-napa), 2) grafiittitanko, 3) sinkkilieriö (anodi), 4) mangaandioksidi (katodi), 5) kosteaa ammoniumkloridia, 6) metalliliitin.

Sinkki-hiili-paristo eli Leclanchén pari on kuivapari, jossa anodina on sinkkinen lieriö ja katodina mangaanidioksidilla eli ruuni­kivellä päällystetty hiilitanko.

Sinkkilieriö on ulkopuolelta tavallisesti päällystetty pahvilla, muovilla tai teräskuorella. Sisältä se on täytetty tärkkelysliisterillä, johon on seostettu elektrolyyttinä toimivaa ammoniumkloridia eli salmiakkia (NH₄Cl) taikka sinkkikloridia (ZnCl₂). Nämä ovat ioniyhdisteitä, joissa ammonium tai sinkki on positiivisina, kloridi negatiivisina ioneina. Katodina toimivaan mangaani­dioksidiin on sen sähkön­johtavuuden parantamiseksi sekoitettu nokea eli hieno­jakoista hiiltä.

Sinkki­anodilla tapahtuu seuraava puolireaktio, jossa sinkki hapettuu:

• Zn → Zn²⁺ + 2 e_-

Tässä puoli­reaktiossa vapautuneet elektronit siirtyvät paristoon kytkettyyn virtapiiriin, jossa ne toimivat varauksen­kuljettajina. Syntyvät sinkki-ionit siirtyvät elekto­lyyttiin, jossa ne muodostavat siellä olevien kloridi-ionien kanssa sinkkikloridia.

Katodilla taas tapahtuu seuraava puolireaktio:

• 2 MnO₂ + 2 NH₄⁺ + 2 e^- → Mn₂O₃ · H₂O + 2 NH₃

Katodin puoli­reaktiossa mangaani siis pelkistyy hapetusasteelta +IV hapetusasteelle +III. Reaktioon osallistuvat myös pariston elektro­lyytistä peräisin olevat ammoniumionit.

Sinkki-hiilipariston jännite vaihtelee välillä 1,25 V ... 1,5 V.

Aiheesta muualla

• Kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Sinkki–hiili-paristo Wikimedia Commonsissa