นางสาวจีรณา เตชะขันธ์16

เร่อื ง
เซลลปฐมภูมิ และ เซลลท ตุ ยิ ภมู ิ

จัดทาํ โดย
นางสาว จีรณา เตชะขันธ

ม5/15 เลขที่16
เสนอ

คุณครูเบญจพร อนิ ทรสด
โรงเรยี นนารีนุกลู อุบลราชธานี
สาํ นกั งานเขตพื้นท่ีการศกึ ษามัธยมศกึ ษาอุบลราชธานี

เซลลป ฐมภมู ิ
(Primary cell)

เซลลปฐมภมู ิ คือ เซลลไ ฟฟา ประเภทหนง่ึ ท่เี ม่ือสรางเสร็จแลวนาํ ไปใช
เพอ่ื จายกระแสไฟฟา ออกไดทนั ที เมือ่ ใชไปแลวสว นประกอบบางสวนจะ
หมดเปลืองไปโดยไมกลับคนื เปน สภาพเดิมไดอีก หรอื ไมส ามารถนาํ กลับ
ไปอดั ไฟและนาํ กลบั มาใชไ ดอกี เชน เซลลดาเนียล เซลลแ หง เปน ตน

เซลลท ุตยิ ภูมิ
(Secondary cell)

เซลลทุติยภมู ิ คือ เซลลไฟฟาประเภทหนง่ึ ท่ีเมื่อสรางเสร็จแลว ตอ งนาํ ไปอดั ไฟ
เสยี กอนแลว จึงจะนําไปใชเ พื่อจา ยกระแสไฟฟา ออกได เม่ือใชไ ปแลว

สว นประกอบบางสวนจะหมดเปลอื ง และแปรสภาพไป แตอ าจทําใหก ลบั คงสู
สภาพเดิมไดอกี โดยนําเซลลไ ฟฟา อดั ไฟใหม เชน เซลลส ะสมไฟฟาแบบ

ตะกวั่ เซลลนิกเกลิ - แคดเมียม เปนตน

เซลลแ หง (Dry cell)

เซลลแหง (Dry cell) คือ เซลลก ลั วานิกซงึ่ ประกอบดว ยสารทีไ่ มไหลหกออกนอกเซลล
ได สารเหลา น้ีจะอยใู นภาพของของแข็ง หรอื ก่งึ ของเหลวทีไ่ มส ามารถไหลไดอ ยา งรวดเรว็
เซลลแหงสามารถอยูในภาพกรด หรอื เบส ท้งั น้ขี ึ้นอยูก บั ชนดิ ของสารอเิ ลก็ โทรไลต

ตวั อยา งของเซลลแหง

ก. ถานไฟฉาย

ถานไฟฉาย เปน เซลลป ฐมภูมชิ นดิ เซลลแ หง ชนดิ กรด ถา นไฟฉายมีศักยไฟฟา ของเซลล
เรม่ิ ตน ประมาณ 1.5 โวลต แตถาใชไปนาน ๆ ศกั ยไ ฟฟาของเซลลจะตกเหลอื ประมาณ
0.8 โวลต ขณะทีเ่ กดิ ปฏกิ ิรยิ าจะเกิดสารผลิตภัณฑส ะสมอยภู ายในเซลล และถา เซลลนี้ถูก
ทิง้ ไมใชเ ปนวัน ๆ ศกั ยไฟฟา ของเซลลจ ะกลับเพม่ิ ขึ้นเปน 1.3 โวลต ขณะนัน้ สารผลติ ภัณฑ
ทเ่ี กิดจะกระจัดกระจายอยทู ัว่ ไปในอเิ ลก็ โทรไลตน น้ั

เซลลอคั คาไลน (Alkaline dry cells)

เซลลอ ลั คาไลน เปนเซลลปฐมภูมชิ นิดหนึ่ง ซ่ึงใชห ลกั การเดยี วกันกับถานไฟฉาย แต
สารละลายอเิ ล็กโตรไลตจะใช สารละลายโพแทสเซียมไฮดรอกไซด แทนแอมโมเนยี มคลอไรด
ภาชนะทที่ ําดวยสังกะสจี ึงไมผ กุ รอ นไดง ายใน OH-ทขี่ วั้ แอโนดถกู ลอมรอบดว ยสารผสมระหวา ง
สงั กะสกี บั โพแทสเซยี มไฮดรอกไซดมลี กั ษณะเปนกาว (Paste) สวนทขี่ ้ัวแคโทดมีสารละลาย
ผสมระหวา งแมงกานีส (IV) ออกไซดกับแกรไฟตล อ มรอบ เซลลชนดิ นี้มศี ักยไฟฟา ของเซลล
เทากับ 1.54 โวลต เกือบคงที่ และมอี ายกุ ารใชง านยาวนานกวา ถานไฟฉาย เม่ือเทยี บราคา
แลว ถกู กวาปฏิกริ ยิ าท่ีเกดิ ขน้ึ ในเซลลเ ปนดังน้ี

ที่แอโนด ; Zn(s) + 2OH- (aq) ® ZnO (s) + H2O (l) + 2e-

ที่แคโทด ; 2MnO2 (s) + H2O (l) + 2e- ® Mn2O3 (s) + 2OH- (aq)

ปฏิกิรยิ าสุทธขิ องเซลล คอื

Zn(s) + 2MnO2 (s) ® Zn(OH)2 (s) + Mn2O3 (s)

เซลลปรอท ( Mercury cell) หรือเซลลรบู นิ - มาลอรี (Rubin - mallory cell) เปน

เซลลอ ลั คาไลน เชน เดยี วกับเซลลอลั คาไลน และมลี ักษณะคลา ยกัน เปลย่ี นเฉพาะสาร
อิเลก็ โทรไลตจาก MnO2 เปน HgO (เมอคิวรี (II) ออกไซด) เซลลชนดิ นม้ี ศี กั ยไ ฟฟา ของ
เซลล 1.35 โวลต ปฏกิ ิรยิ าทเ่ี กดิ ขึ้นในเซลลด ังน้ี

แอโนด ; Zn (s) + 2OH- (aq) ® ZnO (s) + H2O (l) + 2e- , E0 =
1.25 V

แคโทด ; HgO (s) + H2O (l) + 2e- ® Hg (l) + 2OH- (aq) , E0 = 0.098 V

ปฏกิ ิริยาสุทธิ ; Zn (s) + HgO (s) ® ZnO (s) + Hg (l) , = 1.35 V

เซลลเงิน คอื เซลลป ฐมภูมิเชนเดียวกับเซลลอ ลั คาไลน และใชห ลักการเดยี วกัน เพียงแตใช

AgO แทน MnO2 เทา นั้น เซลลชนิดน้มี ศี ักยไฟฟาของเซลล เทา กบั 1.58 V ปฏิกริ ยิ าทีเ่ กิด
ขน้ึ ในเซลลด งั น้ี

ที่ขั้วแอโนด ;Zn (s) + 2OH- (aq) ® ZnO (s) + H2O (l) + 2e- , E0 = 1.25 V

ที่ขั้วแคโทด ;2AgO (s) + H2O (l) + 2e- ® Ag2O (s) + 2OH- (aq) , E0 = 0.61 V

ปฏกิ ริ ิยาสทุ ธิ ;Zn (s) + 2AgO (s) ® ZnO (s) + Ag2O (s) , = 1.86 V

ภายหลังจากซลิ เวอร(II) ออกไซดถูกใชในการเกดิ ปฏกิ ริ ิยาสมบรู ณ เซลลน ก้ี ็ยงั คงเกดิ
ปฏกิ ริ ิยารีดกั ชนั ตอ ไป โดยซลิ เวอร (I) ออกไซด (Ag2O) เปล่ียนไปเปนโลหะเงิน (Ag) แตจ ะ
ใหค าศักยไ ฟฟาของเซลลตา่ํ ลง ดงั สมการของปฏิกริ ิยาตอ ไปน้ี

Zn (s) + Ag2O (s) + H2O (l) ® Zn(OH)2 (s) + 2Ag (s) , E0 = 1.58 V

เซลลทุติยภูมิ
(Secondary cell)

เซลลทุตยิ ภมู ิ เปนเซลลก ัลวานิกชนิดหนงึ่ ที่สารตั้งตน ทถี่ กู ใชไปแลวสามารถ
ทําใหกลับคืนมาใหมไ ด โดยการผา นไฟฟา กระแสตรงลงไปในเซลลดวยปรมิ าณที่
พอเหมาะ ซง่ึ เรียกกระบวนการน้วี า อัดไฟ (Charging หรอื Recharging) เซลล
ชนิดน้กี อ นจะนาํ ไปใชตอ งนําไปอดั ไฟเสียกอน แลว จงึ นาํ ไปใชเพ่ือจา ยกระแสไฟฟา
ออกได และเม่ือใชไ ปนาน ๆ สารตง้ั ตน จะถกู ใชหมดไป จงึ ตองนาํ ไปอัดไฟใหม
เพอื่ ใหสารผลติ ภณั ฑก ลับมาเปน สารต้งั ตนใหมอีกครง้ั แลว สามารถนําไปใชจา ย

กระแสไฟฟา ตอได เชน เซลลสะสมไฟฟา แบบตะกวั่ เซลลนกิ เกิล-แคดเมียม

เซลลสะสมไฟฟาแบบตะกวั่ (Lead storage battery)

เซลลสะสมไฟฟาแบบตะก่ัว เปน เซลลก ลั วานิกชนิดเซลลทตุ ิยภมู ิ ทีส่ ามารถอัดไฟนาํ กลบั
มาใชใหมไ ด และเนือ่ งจากตะกัว่ เปนธาตุทมี่ คี วามหนาแนน สงู จงึ เปน ผลทําใหเ ซลลช นดิ นี้ให
พลังงานตอหน่งึ หนว ยมวลตา่ํ (0.022 Kwh/kg) เมื่อนําเซลลสะสมไฟฟา แบบตะกัว่ ตอ กันเปน
อนกุ รม 6 เซลล มีศักยไฟฟาของเซลลป ระมาณ 12 โวลต แตล ะเซลลประกอบดว ยแอโนด เปน
ตะกั่วอัด พนื้ ผวิ ขรขุ ระเปน รพู รนุ และแคโทดเปน แผน ตะกว่ั เคลอื บหมุ ดว ยเลด (IV) ออกไซด
(PbO2) ขวั้ ทั้งสอง จมุ ในสารละลายกรดกํามะถนั เขม ขน 40% โดยมวล (ประมาณ 5.3 mol/dm3
) มคี วามถวงจําเพาะ 1.3 และถาความถว งจําเพาะตํ่ากวา 1.1 จะตอ งนาํ ไปอัดไฟใหม

ปฏกิ ิริยาที่เกดิ ขน้ึ จากการจายไฟของเซลลสะสมไฟฟาแบบตะกว่ั เปนดังน้ี

ที่ขัว้ แอโนด ; Pb (s) + SO42- (aq) ® PbSO4 (s) + 2e- , E0 = +0.356 V

ทขี่ ว้ั แคโทด ; PbO2 (s) + 4H+ (aq) + SO42- (aq) + 2e- ® PbSO4 (s) + 2H2O (l) , E0 =
+1.685 V

ปฏกิ ิริยาสุทธเิ ปนดงั น้ี

Pb (s) + PbO2 (s) + 4H+ (aq) + 2SO42- (aq) ® 2PbSO4 (s) + 2H2O (l) , =
+2.041 V

ขณะท่เี กิดกระแสไฟฟา ขนึ้ ในวงจรของเซลลจ ะเกดิ ตะกอน PbSO4 ตกลงที่กน ภาชนะ
ความเขมขน ของกรดกํามะถนั ลดลง และลดลงถึงจดุ หน่ึงตองนําไปอัดไฟใหม