Qual é a diferença entre a pilha alcalina e a pilha comum?

Pilhas não-recarregáveis são categorizadas de várias formas: por letras (A/AA e etc), por voltagem e por aplicação. No entanto, o que diferencia as pilhas é se elas são alcalinas ou não, ou, mais precisamente, se seu eletrólito é uma base ou um ácido. A diferença não é somente uma questão química, pois pilhas alcalinas possuem diferente performance de pilhas comuns.

Uma pilha é uma célula eletroquímica que converte energia química em energia elétrica. Uma pilha típica consiste em um ânodo carregado positivamente, um cátodo negativamente carregado e um eletrólito que reage com o ânodo e o cátodo durante uma reação eletroquímica chamada oxidação-redução. O ânodo tende a perder elétrons (se oxida) e, ao mesmo tempo, o catodo tende a ganhar elétrons , ou seja, é reduzido.

Um excedente de elétrons no cátodo negativo (terminal negativo da pilha) e um déficit de elétrons no ânodo positivo (terminal positivo da pilha) cria uma pressão elétrica chamada voltagem. Quando uma pilha é colocada em um circuito, elétrons fluem em uma corrente onde entra o cátodo e o ânodo, causando um útil trabalho elétrico. A pilha que se recarrega com oxidação-reação adicional está quimicamente esgotada, resultando em uma pilha gasta.

Um eletrólito é, basicamente, uma substância química que contém íons livres, condutores de eletricidade. Um exemplo de eletrólito é o sal positivamente carregado de sódio e negativamente carregado de íons de cloreto. O eletrólito da pilha é um ácido ou uma base que se dissociam em íons positivos e negativos que reagem com o ânodo e cátodo enquanto a pilha está sob uma reação de oxidação-redução.

Uma solução mergulhada duas placas de metal, A e B, ligadas aos polos do gerador G, podendo ser acumulador ou série de pilhas que dão aproximadamente 6 volts. As duas placas de metal se chamam eletrodos. O eletrodo que está negativo, o que está ligado ao polo negativo do gerador G se chama cátodo. O eletrodo que está positivo, aquele que está ligado ao polo positivo do gerador se chama ânodo. O mecanismo da condução de eletricidade por eletrólitos se explicam assim: Dissolvendo o ácido, base ou sal em água, ocorre dissociação de moléculas do ácido, da base ou sal, e seus íons resultantes vagam pela solução. Logo após, quando introduzidos na solução eletrodos ligados aos polos de G, por haver diferença de potencial entre eles, forma-se um campo elétrico entre eletrodos, saindo do ânodo ( + ) para o cátodo ( – ).

Quanto a química, uma pilha alcalina tem um ânodo de zinco e um cátodo de dióxido de manganês. O eletrólito é uma pasta básica não-ácida. Um eletrólito típico usado em pilhas alcalinas é o hidróxido de potássio. Fisicamente, uma pilha alcalina típica consiste em uma lata de aço embalada com dióxido de manganês em sua primeira camada interna de cátodo e é preenchida com zinco e o eletrólito interno à camada mais centralizada da região do ânodo. O eletrólito que envolve o anodo media a reação química entre o ânodo e o cátodo.

Quimicamente dizendo, uma pilha não alcalina tem um ânodo de zinco e um dióxido de manganês e bastão de carbono. O eletrólito é tipicamente uma pasta ácida. Um eletrólito típico consiste em uma mistura de cloreto de amônia e cloreto de zinco. Fisicamente, uma pilha típica não alcalina é construída de maneira reversa a uma pilha alcalina. O continente serve como um ânodo externo enquanto o bastão de carbono e dióxido de manganês ocupa uma região interna como cátodo. O eletrólito é misturado com o cátodo e media a reação química entre cátodo e ânodo.

O consenso geral é que quimicamente, a pilha alcalina tenha uma performance bem melhor que uma não alcalina. No entanto, pilhas não alcalinas são confiáveis, menos caras e podem ser trocadas por pilhas alcalinas ao longo do uso. Dispositivos eletrônicos que carregam um selo indicando “Use somente pilhas alcalinas” são garantidas sob condições nas quais são necessários saques rápidos de alta corrente de uma pilha.