Hóa tính Pin thủy ngân

Pin thủy ngân sử dụng hoặc thủy ngân điôxít (HgO) hoặc một hỗn hợp HgO với mangan dioxit (MnO2) làm cathode. Thủy ngân oxit không dẫn điện, nên người ta trộn nó với than chì; graphite cũng giúp ngăn việc tập trung thủy ngân thành những giọt lớn. Bán phản ứng ở cathode là:

HgO + H2O + 2e− → Hg + 2OH−

với điện cực chuẩn +0.0977 V vs. NHE.

Anode làm bằng kẽm (Zn) và chia cắt với cathode bằng một lớp giấy hoặc vật liệu xốp khác ngâm trong chất điện phân; đây được gọi là cầu muối. Hai bán phản ứng xảy ra ở anode. Phản ứng đầu tiên bao gồm một phản ứng điện hóa:

Zn + 4OH− → Zn(OH)4−2 + 2e−

sau đó là phản ứng hóa học:

Zn(OH)4−2 → ZnO + 2OH− + H2O

năng suất một anode nửa phản ứng tổng thể của:Zn + 2OH− → ZnO + H2O + 2e−

Nói cách khác, trong quá trình phóng điện, kẽm bị oxy hóa (mất electron) để trở thành Oxit kẽm (ZnO) trong khi ôxít mercuric bị giảm (tăng electron) để tạo thành thủy ngân nguyên tố. Một ít oxit thủy ngân thêm được đưa vào tế bào để ngăn chặn sự phát triển của khí hydro vào cuối đời