martes, 24 de enero de 2012

¿Cómo funciona una pila?

Pila¿Cómo funciona una pila?
Las pilas pueden parecer simples, pero almacenar energía lista para usar es un complejo proceso electroquímico. La corriente eléctrica en forma de electrones comienza a fluir por el circuito externo al encender el equipo (por ejemplo, una bombilla). En ese momento, el material del ánodo, zinc, libera dos electrones por átomo en un proceso llamado oxidación y deja tras de sí iones de zinc inestables. Cuando los electrones cumplen su función (encender la bombilla en este caso), vuelven a entrar en la celda ubicada en el cátodo, donde se combinan con el material activo, dióxido de manganeso, en un proceso denominado reducción. La combinación de los procesos de oxidación y reducción no podría darse en una celda de energía sin un mecanismo interno que transporte los electrones de nuevo al ánodo, con lo que se equilibra el flujo de corriente externo. Este proceso se logra mediante el movimiento de los iones de hidróxido, con carga negativa, presentes en la solución acuosa llamada electrolito. Cada electrón que entra en el cátodo reacciona con el dióxido de manganeso y forma MnOO-. A continuación, el MnOO- reacciona con el agua del electrolito. Al reaccionar, el agua se divide y libera iones de hidróxido al electrolito e iones de hidrógeno que se combinan con el MnOO- y forman MnOOH. El circuito interno se completa cuando los iones de hidróxido generados por la reacción en el cátodo se dirigen hacia el ánodo en forma de corriente iónica. Allí se combinan con los iones inestables de zinc previamente formados en el ánodo al liberarse los electrones al circuito externo,  lo que produce óxido de zinc y agua. De esta forma se completa el circuito (imprescindible para mantener un flujo constante de electricidad) y se enciende la bombilla.
¿Qué hay en el interior de una pila?
En realidad, el funcionamiento de las pilas es el resultado de un proceso electroquímico que convierte la energía química almacenada en energía eléctrica. Este proceso tiene lugar entre el ánodo, el cátodo y el electrolito, los tres componentes principales de las pilas. El ánodo suele ser un metal, el cátodo un óxido metálico y el electrolito una solución que facilita el flujo de los iones. Dependiendo del tipo de pila, la solución puede ser alcalina, de zinc-aire, zinc-carbono, etc. (en el caso de las células primarias) o NiMH (níquel-hidruro metálico) o NiCD (níquel-cadmio) si son recargables.
Partes de una pila
¿Quién inventó la pila?
El físico italiano Alessandro Volta fue el primero en desarrollar una célula electroquímica en 1748. El término «pila», referido a dispositivos electrónicos, fue acuñado en los trabajos de Franklin, aquel mismo año, para describir un conjunto de múltiples células electroquímicas. En 1791, mientras investigaba en la Universidad de Bolonia, Luigi Galvani descubrió que el músculo de una rana se contraía al entrar en contacto con un objeto metálico. Este fenómeno pasó a conocerse como «electricidad animal». Alentado por estos experimentos, Volta inició una serie de ensayos en los que utilizaba zinc, plomo, estaño y hierro como placas positivas (cátodo) y cobre, plata, oro y grafito como negativas (ánodo) que le llevaron a inventar la primera pila, también llamada voltaica, en 1800.
Volta

No hay comentarios:

Publicar un comentario