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Home Chimica

Pile alcaline

di Chimicamo
27 Giugno 2021
in Chimica, Elettrochimica
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Pile alcaline- chimicamo

Pile alcaline- chimicamo

Le pile alcaline furono studiate negli anni '50 dello scorso secolo per risolvere alcuni dei problemi che si presentavano con le  pile zinco-carbonio e furono inventate dall'ingegnere canadese Lewis Urry.

Come suggerisce il nome, questi tipi di pile utilizzano elettroliti alcalini come idrossido di potassio.

In una pila alcalina l'anodo è costituito da zinco mentre il catodo da ossido di manganese (IV).

Durante il funzionamento del dispositivo sono consumati Zn e MnO2 mentre la concentrazione di KOH non varia nel tempo in quanto esso viene sia utilizzato che prodotto nel corso della reazione in uguale quantità.

La presenza dell'idrossido di potassio è di rilevante importanza sia perché:

  • non si verifica produzione di gas durante il funzionamento
  • non si verificano cadute di tensione che rimane costante nel tempo anche sotto un carico consistente.

La polvere di zinco e di ossido di manganese (IV) sono immerse in una pasta gelatinosa di KOH e sono separate da una membrana che consente il passaggio di ioni ma non delle due sostanze polverizzate.

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Reazione

Le semireazioni che avvengono sono:

anodo: Zn(s) + 2 OH–(aq)→ ZnO(s) + H2O(l) + 2 e–   E° = + 1.28 V

catodo: 2 MnO2(s) + H2O(l) + 2 e–  → Mn2O3(s) + 2 OH–(aq)   E° = + 0.15 V

La reazione complessiva è quindi:

Zn(s) + 2 MnO2(s) → ZnO(s) + Mn2O3(s)  con un potenziale di + 1.43 V

Le batterie alcaline hanno una maggiore densità di energia rispetto ad altri tipi di pile e ciò implica che, a parità di energia fornita durano più a lungo delle altre. Inoltre se non sono utilizzate perdono solo il 5% della loro energia ogni anno quindi possono essere conservate a lungo.

Lo svantaggio delle pile alcaline rispetto alle altre è il costo maggiore. Le macchine fotografiche e telecamere digitali che assorbono alte correnti utilizzano pile alcaline oltre ad avere maggiore durata

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Il Progetto Chimicamo

Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

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