เซลล์ปฐมภูมิ

มีหลากหลายชนิด เช่น
             
                     1. เซลล์แห้ง (Dry Cell) หรือเซลล์เลอคลังเช (LeClanche Cell)

           เป็นเซลล์แห้ง เพราะไม่ได้ใช้ของเหลวเป็นอิเล็กโทรไลต์    ใช้ในไฟฉาย  วิทยุ เครื่องคิดเลข

     

ส่วนประกอบของเซลล์แห้ง

          กล่องของเซลล์ทำด้วยโลหะสังกะสีเป็นขั้วแอโนด (ขั้วลบ)แท่งคาร์บอนหรือแกรไฟต์อยู่ตรงกลางเป็นขั้วแคโทด (ขั้วบวก) ระหว่างอิเล็กโตรดทั้งสองบรรจุด้วยของผสมชื้นของแอมโมเนียมคลอไรด์ (NH₄Cl) แมงกานีส (IV) ออกไซด์ (MnO₂) ซิงค์คลอไรด์ (ZnCl₂) ผงคาร์บอน ตอนบนของเซลล์ผนึกด้วยวัสดุที่สามารถรักษาความชื้นภายในเซลล์ให้คงที่ มีปฏิกิริยาเกิดขึ้นดังนี้
ที่ขั้วแอโนด (Zn-ขั้วลบ) Zn ถูกออกซิไดซ์กลายเป็น Zn²⁺

Zn(s) Zn²⁺(aq) + 2e^-

          ที่ขั้วแคโทด (C-ขั้วบวก) MnO₂จะถูกรีดิวซ์ ไปเป็น Mn₂O₃

2MnO₂(s) + 2NH₄⁺+(aq) + 2e^- Mn₂O₃(s) + H₂O(l) + 2NH₃ (aq)

          ดังนั้นปฏิกิริยารวมจึงเป็น

Zn(s) + 2MnO₂(s) + 2NH₄⁺(aq) Zn²⁺(aq) + Mn₂O₃(s) + 2NH₃(aq) + H₂O(l)

          แก๊ส NH₃ ที่เกิดขึ้นจะเข้าทำปฏิกิริยากับ Zn²⁺ เกิดเป็นไอออนเชิงซ้อนของ [Zn(NH₃)₄]²⁺ และ [Zn(NH₃)₂(H₂O)₂]²⁺ การเกิดไอออนเชิงซ้อนนี้จะช่วยรักษาความเข้มข้นของ Zn²⁺ ไม่ให้สูงขึ้น จึงทำให้ศักย์ไฟฟ้าของเซลล์เกือบคงที่เป็นเวลานานพอสมควร จากปฏิกิริยารวมจะสังเกตว่ามีน้ำเป็นผลิตภัณฑ์ด้วย ดังนั้นเซลล์ที่เสื่อมสภาพจึงบวมและมีน้ำไหลออกมา และเซลล์แห้งนี้จะให้ศักย์ไฟฟ้าประมาณ 1.5 โวลต์

 

           2. เซลล์แอลคาไลน์ (Alkaline Cell)

          เซลล์แอลคาไลน์มีส่วนประกอบของเซลล์เหมือนกับเซลล์เลอคลังเช แต่มีสิ่งที่แตกต่างกันคือเซลล์แอลคาไลน์ใช้เบสซึ่งได้แก่โพแตสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) เป็นอิเล็กโทรไลต์แทนแอมโมเนียมคลอไรด์ (NH₄Cl) และเนื่องจากใช้สารละลายเบสนี่เองเซลล์ชนิดนี้จึงถูกเรียกว่า เซลล์แอลคาไลน์

          ที่ขั้วแอโนด (Zn-ขั้วลบ)   Zn ถูกออกซิไดซ์

                    Zn(s) + 2OH^-(aq) ZnO(s) + H₂O(l) + 2e^-

          ที่ขั้วแคโทด (C-ขั้วบวก)   MnO₂จะถูกรีดิวซ์ ไปเป็น Mn₂O₃

                    2MnO₂(s) + H₂O(l) + 2e^- Mn₂O₃(s) + 2OH^-(aq)

          สมการรวม           Zn(s) + 2MnO₂(s) ZnO(s) + Mn₂O₃(s)

          เซลล์นี้จะให้ศักย์ไฟฟ้าประมาณ 1.5 โวลต์ แต่ให้กระแสไฟฟ้าได้มากกว่าและนานกว่าเซลล์แห้ง เพราะ OH^- ที่เกิดขึ้นที่ขั้วคาร์บอนสามารถนำกลับไปใช้ที่ขั้วสังกะสีได้

          3. เซลล์ปรอท (Mercury Cell)

          มีหลักการเช่นเดียวกับเซลล์แอลคาไลน์ แต่ใช้เมอร์คิวรี (II) ออกไซด์ (HgO) แทนแมงกานีส (IV) ออกไซด์ (MnO₂) เป็นเซลล์ที่มีขนาดเล็กใช้กันมากในเครื่องฟังเสียงสำหรับคนหูพิการ หรือใช้ในอุปกรณ์อื่น เช่น นาฬิกาข้อมือ เครื่องคิดเลข เซลล์นี้จะให้ศักย์ไฟฟ้าประมาณ 1.3 โวลต์ ให้กระแสไฟฟ้าต่ำ แต่สามารถให้ค่าศักย์ไฟฟ้าคงที่ตลอดอายุการใช้งาน มีปฏิกิริยาเคมีดังนี้

          ที่ขั้วแอโนด            Zn(s) + 2OH^-(aq) ZnO(s) + H₂O(l) + 2e^-

          ที่ขั้วแคโทด           HgO(s) + H₂O(l) + 2e^- Hg(l) + 2OH^-(aq)

          ปฏิกิริยารวม           Zn(s) + HgO(s) ZnO(s) + Hg(l)

             4.เซลล์เงิน มีส่วนประกอบเช่นเดียวกับเซลล์ปรอท แต่ใช้สารประกอบซิลเวอร์ออกไซด์แทนเมอร์คิวรี (II) ออกไซด์

เขียนสมการแสดงปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นภายในเซลล์ได้ดังนี้

ที่แอโนด : Zn(s) + 2OH^-(aq) ZnO(s) + H₂O(l) + 2e^-
ที่แคโทด : Ag₂O(s) + H₂O(l) + 2e^- 2Ag(s) + 2OH^-(aq)

สมการรวม Zn(s) + Ag₂O(s) ZnO(s) + 2Ag(s)

เซลล์เงินให้ศักย์ไฟฟ้าประมาณ 1.5 โวลต์ มีขนาดเล็ก แต่ราคาแพง