เซลล์ปฐมภูมิ (primary cell)

เซลล์ปฐมภูมิ

เป็นเซลล์ไฟฟ้าที่เมื่อเกิดปฏิกิริยาเคมีภายในเซลล์เกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์แล้วไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ เช่น ถ่านไฟฉาย เซลล์แอลคาไลน์ เซลล์ปรอท เซลล์เงิน เป็นต้น เซลล์ไฟฟาประเภทนี้เมื่อสร้างเสร็จสามารถนำมาใช้ได้เลย

ถ่านไฟฉายหรือเซลล์แห้ง

ปฏิกิริยาที่เกิด

1. Anode (Oxidation)	Zn	-->	Zn²⁺ + 2e^-
2. Cathode (Reduction)	2MnO₂ + 2NH₄ + + 2e^-	--->	Mn₂O₃ + H₂O + 2NH₃

ปฏิกิริยารวม (Redox) โดย (1) + (2) ทำให้ e^- หมดไป

Zn + 2MnO₂ + 2NH₄ ⁺

--->

Zn²⁺ + Mn₂O₃ + H₂O + 2NH₃

Zn²⁺ รวมกับ NH₂ เกิดสารประกอบเชิงซ้อน [Zn(NH₃)₄]²⁺ และ [Zn(NH₃)₂(H2O)]²⁺] เพื่อรักษาความเข้มข้นของ Zn²⁺ & NH₃ เซลล์ชนิดนี้มีแรงเคลื่อนประมาณ 1.5 Volts

เซลล์อัลคาไลน์ มีส่วนประกอบและหลักการเหมือนกับถ่านไฟฉายแต่ใช้ด่าง KOH เป็นอิเล็กโทรไลต์แทน NH₄Cl

ปฏิกิริยาที่เกิด

1. Anode (Oxidation)	Zn + 2OH^-	-->	ZnO + H₂O + 2e^-
2. Cathode (Reduction)	2MnO₂ + H₂O + + 2e^-	--->	Mn₂O₃ + 2OH^-

ปฏิกิริยารวม (Redox) โดย (1) + (2) ทำให้ e^- หมดไป

Zn + 2MnO₂

--->

ZnO + Mn₂O₃

เซลล์อัลคาไลน์มีศักย์ไฟฟ้าเท่ากับเซลล์แห้งแต่ใช้ได้นานกว่า เพราะน้ำและไฮดรอกไวด์ (OH^-) ที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยาหมุนเวียนกลับไปเป็นสารตั้งต้นของปฏิกิริยาได้อีก จึงทำให้ศักย์คงที่ตลอดการใช้งานและใช้ได้นานกว่า

เซลล์ปรอท มีหลักการเหมือนกับเซลล์อัลคาไลน์ แต่ใช้เมอร์คิวรี (II) ออกไซด์ ( HgO) แทนแมงกานีส (IV) ออกไซด์ (MnO₂)

ปฏิกิริยาที่เกิด

1. Anode (Oxidation)	Zn + 2OH^-	-->	ZnO + H₂O + 2e^-
2. Cathode (Reduction)	HgO + H2O + + 2e^-	--->	Hg + 2OH^-

ปฏิกิริยารวม (Redox) โดย (1) + (2) ทำให้ e^- หมดไป

Zn + HgO

--->

ZnO + Hg

เซลล์ปรอทให้ศักย์ไฟฟ้าประมาณ 1.3 Volts ให้กระแสไฟฟ้าต่ำ แต่มีข้อดีที่สามารถให้ศักย์ไฟฟ้าเกือบคงที่ตลอดอายุการใช้งาน นิยมใช้กันมากในเครื่องฟังเสียงสำหรับคนหูพิการ

เซลล์เงิน มีส่วนประกอบเช่นเดียบกับเซลล์ปรอท แต่ใช้ซิลเวอร์ออกไวด์ ( Ag₂O) แทนเมอร์คิวรี (II) ออกไซด์ ( HgO)

ปฏิกิริยาที่เกิด

1. Anode (Oxidation)	Zn + 2OH^-	-->	ZnO + H₂O + 2e^-
2. Cathode (Reduction)	Ag₂O + H₂O + + 2e^-	--->	2Ag + 2OH^-

ปฏิกิริยารวม (Redox) โดย (1) + (2) ทำให้ e^- หมดไป

Zn + Ag₂O

--->

ZnO + 2Ag

เซลล์เงินให้ศักย์ไฟฟ้าประมาณ 1.5 Volts มีขนาดเล็กและมีอายุการใช้งานได้นานมากแต่มีราคาแพง จึงใช้กับอุปกรณ์หรือเครื่องใช้ไฟฟ้าบางชนิด เช่น เครื่องคิดเลข นาฬิกา