La batería de mercurio Esta batería es utilizada en operaciones operaciones más finas que la pila de Leclanché, Leclanché, porque tiene la capacidad de dar un voltaje más constante, potencia más alta y vida más larga. Esta pila consiste en un cilindro de acero inoxidable, i noxidable, en el cual se contiene un ánodo que es una amalgama de cinc y mercurio, en contacto con un electrolito sumamente alcalino que consta de óxido de cinc y óxido de mercurio (II). Pilas primarias (Tipo Zinc-Oxido de mercurio) Otro tipo de pila primaria es la de zinc-óxido de mercurio, inventada a mediados del siglo XX . La pila consiste en un electrodo negativo de zinc amalgamado ya sea en polvo o en láminas corrugadas. El electrodo positivo es una mezcla de óxido de mercurio y grafito, moldeado a presión, contenidos en un envase de acero. El electrólito es una solución de hidróxido de potasio y óxido de zinc. Se utiliza material celulósico como como separador y para empastar el electrólito.
Construcción de la pila zinc-mercurio El voltaje de esta pila cuando no se la utiliza es de 1,34 volts, pero con un drenaje normal de corriente, esta tensión cae entre 1,31 y 1,24 voltios. Comparadas con la mayoría de los otros tipos de pilas primarias, las de zinc-óxido de mercurio poseen ventajas. El voltaje durante su vida útil (ciclo de descarga) es prácticamente constante , y su capacidad para proveer electrones al electrodo negativo es superior a la pila zinc-carbón . Permite una corriente relativamente alta , que puede mantener durante un tiempo considerablemente largo. Estas condiciones se cumplen aún a temperaturas altas. Sin embargo las pilas zinc-mercurio son relativamente caras y su aplicación se encuentra principalmente donde su reducido tamaño (12 a 25 mm de diámetro y cuanto más 25 mm de altura) constituye una ventaja. Algunas de sus aplicaciones son: aparatos para sordos, radios pórtátiles, equipos de comunicaciones , instrumentos eléctricos, instrumental científico , y en algunos casos como voltaje de referencia.
Una
ventaja interesante de ésta pila , es su capacidad para mantener un voltaje constante durante toda su vida útil . En muchas aplicaciones , el voltaje de esta pila se usa como patrón con el cual se ajustan instrumentos de medida Pilas de mercurio con óxido-zinc: Este sistema ocupa un electrolito alcalino. Ha sido largamente usada para el uso en pilas botón o las comúnmente usadas para relojes etc... Tienen una densidad energética de aproximadamente 4 veces mas que las pilas de zinc-manganeso. Es muy confiable y da casi siempre 1.35 volts, y gracias a esto se usa como una pila de referencia. La Batería de Mercurio: La batería de mercurio se utiliza mucho en medicina y en la industria electrónica y es más costosa que la celda seca común. Está contenida en un cilindro de acero inoxidable, y consta de un ánodo de zinc (amalgamado con mercurio) que está en contacto con un electrolito fuertemente alcalino que contiene óxido de zonc y óxido de mercurio (II). Las reacciones de la celda son: Ánodo: Zn(Hg) + 2OH-(ac) ZnO(s) + H2O(l) + 2eCátodo:HgO(s) + H2O(l) + 2e- Hg(l) + 2OH-(ac) Global:
Zn(Hg) + HgO(s) ZnO(s) + Hg(l)
Como no hay cambios en la composición del electrolito durante la operación de la celda en la reacción global de la celda tan sólo participan sustancias sólidas- la batería de mercurio suministra un voltaje más constante (1.35 V) que la celda de Leclanché. También tiene una capacidad considerablemente mayor y una vida más larga. Estas cualidades hacen que la batería de mercurio sea ideal para los marcapasos, aparatos auditivos, relojes eléctricos y medidores de luz.
Pila de Mercurio El uso de la pila de mercurio está muy extendido en medicina y en industrias electrónicas (aparatos para la sordera-audífonos-, en las calculadoras de bolsillo, en relojes de pulsera, en cámaras fotográficas electrónicas). Sin embargo, su uso se está discontinuando poco a poco (a raíz de la elevada toxicidad del mercurio) y en su lugar se emplean pilas de Zn-aire. Son las pilas más tóxicas; contienen un 30% (aproximadamente) de mercurio. Deben manipularse con precaución en los hogares, dado que su ingestión accidental (lo que es factible por su forma y tamaño) puede resultar letal. Es una pila de mayor costo que la celda seca. Contenida en un cilindro de acero inoxidable, la batería de mercurio consta de un ánodo de cinc (amalgamado con mercurio) en contacto con un electrolito fuertemente alcalino, que contiene óxido de cinc y óxido de mercurio (II).
Las reacciones en la celda son: Ánodo: Zn + 2 OH-(ac) ZnO(s) + H2O(l) + 2eCátodo: Global:
HgO(s) + H2O(l) +2 e- Hg(l) + 2 OH-(ac)
Zn(Hg) + HgO(s) ZnO(s) + Hg(l)
Ya que no hay cambio en la composición del electrolito durante la operación (la reacción final sólo implica sustancias sólidas), la pila de mercurio proporciona un voltaje más constante (1,35 V) que la celda de Leclanché.
La ventaja de este tipo de pila es que pueden fabricarse en tamaños muy pequeños pero producir aún un voltaje razonablemente estable durante períodos largos; su curva energética es constante hasta su agotamiento, lo que las hace insustituibles en aparatos para sordos y marcapasos. De entre las pilas botón, la de mercurio es la más peligrosa para el medio ambiente por su altísimo contenido en mercurio, y por otra parte es la que más se consume (en España se venden unos 10 millones de pilas botón al año). Una pila botón, de tan sólo 2 g. de peso, puede llegar a contaminar 600000 litros de agua. En contacto con el agua el mercurio de las pilas forma una sustancia llamada metilmercurio, un compuesto muy tóxico que se encuentra y concentra en las cadenas alimenticias y provoca en el hombre graves desórdenes del sistema nervioso. Tanto los compuestos inorgánicos como los compuestos orgánicos del mercurio son una amenaza para el medio ambiente, pero los compuestos orgánicos son mucho más tóxicos. Aproximadamente el 70- 80 % del impacto ambiental es generado por emisiones naturales (volcanes, evaporación de la corteza terrestre o de los océanos). Alrededor del 20- 30% proviene de fuentes antrópicas tales como procesamiento del mercurio y desbaste del mineral en la industria o por uso de combustibles fósiles. Si bien su contribución es relativamente modesta, no hay razón para subestimar el peligro que significa el mercurio en elevadas concentraciones.
