Tsinkõhkelement

Tsinkõhkelemendid

Tsinkõhkelement on leeliselemendi eriliik, milles oksüdeeritakse tsink õhuhapnikuga leeliselises elektrolüüdis oksiidiks või hüdroksiidiks. Tsinkõhkelementide energiatihedus (erienergia) on oluliselt suurem kui teistel primaarelementidel.

Tsinkõhkelemente kasutatakse nööpelementide kujul kuuldeaparaatides. Nende kasutusele võtmisel eemaldatakse värviline kleeps kesta põhjas olevalt õhuavalt; seejärel on element ette nähtud ära kasutada mõne nädala jooksul. Olenevalt tüübist ja tootjast hakkab element nimipingel voolu andma mõni sekund kuni mõni minut pärast aktiveerimist (kleepsu eemaldamist). Isetühjenemise tõttu väheneb aktiveeritud elemendi laeng ka kasutqmatult võrdlemisis kiiresti. Suletuna säilib laeng mitu aastat. (isetühjenemine 3–5 % aastas).

Õhktsinelemendi ristlõige:
A – separaator, B -- anood (tsingipulber), C – anoodi metallkest (miinuselektrood), D – isolaator, E – katoodi metallkest (plusselektrood), F – õhuava, G – katoodi katalüsaator, H – õhujaotuskiht, I – membraan

Tühjenemisreaktsioonid

Tsinkõhkelemendis oksüdeeritakse tsink õhuhapnikuga leeliselises elektrolüüdis oksiidiks või hüdroksiidiks ja seejuures vabaneb elektrokeemiliselt energia, mida saab elektrivooluna kasutada. Toimuvad järgmised reaktsioonid:

	Võrrand
Anood	$\mathrm {2\ Zn+8\ OH^{-}\to 2\ Zn(OH)_{4}^{2-}+4\ e^{-}} \quad (E^{\mathrm {0} }=-1{,}199\,\mathrm {V} )$ Oksüdatsioon / elektronide vabanemine
Elektrolüüt	$\mathrm {2\ Zn(OH)_{4}^{2-}\to 2\ ZnO+2\ H_{2}O+4\ OH^{-}}$
Katood	$\mathrm {O_{2}+2\ H_{2}O+4\ e^{-}\to 4\ OH^{-}} \quad (E^{\mathrm {0} }=0{,}401\,\mathrm {V} )$ Reduktsioon / Elektronide neeldumine
Üldine reaktsioon	$\mathrm {2\ Zn+O_{2}\to 2\ ZnO} \quad (\Delta U=1{,}6\,\mathrm {V} )$ Redoksreaktsioon

Tüübitähised ja põhiandmed

Tüübi- number	Värvikood	IEC tähis	ANSI tähis	Renata	Varta	Duracell	Ø × kõrgus	Mahutavus	Pinge
675	sinine	PR44	7003ZD	ZA675	V675A	DA675	11,56 × 5,33 mm	600 mAh	1,4 V
13	oranž	PR48	7000ZD	ZA13	V13A	DA13	7,80 × 5,35 mm	290 mAh	1,4 V
312	pruun	PR41	7002ZD	ZA312	V312A	DA312	7,80 × 3,45 mm	160 mAh	1,4 V
10	kollane	PR70	7005ZD	ZA10	V10A	DA230	5,80 × 3,55 mm	90 mAh	1,4 V
5	punane	PR63		ZA5			5,80 mm × 2,16	35 mAh	1,4 V

Kõige levinumad tüübid on 13 (kleeps oranž), 312 (pruun) ja 10 (kollane). Neid kasutatakse kõrvatagustes (BTE, behind the ear) ja kõrvasisestes (ITE, in the ear) aparaatides. Tüüpi 675 (sinine) kasutatakse suure jõudlusega) BTE aparaatides ja sisekõrvaimplantaatides (cochlear implant). Üha enam kasutatakse tüüpi 5 (punane) eriti väikestes kuulmekäiguaparaatides (ITC, in the canal) ja kuulmekanaliaparaatides (CiC, completely in the canal).