Электролит концентрация серной кислоты: Приготовление электролита и заливка аккумуляторных батарей

Какая кислота применяется в аккумуляторах автомобиля — название жидкости, используемой в АКБ, соляная кислота в аккумуляторе

Многих пользователей интернета интересует, какая кислота в аккумуляторе автомобиля используется и каковы ее свойства? Вопрос на самом деле очень интересный, потому что ответ связан с особенностями химического процесса, который непрерывно протекает в батарее. Рассмотрим строение и особенности химических реакций, также обсудим, как на них можно повлиять, чтобы улучшить эффективность работы АКБ.

Использование кислоты и ее типы

Независимо от типа источника питания, в аккумуляторе в любом случае используется серная кислота. Притом, она там находится не в виде концентрата, а в растворе, то есть в разбавленном состоянии. Концентрация серной кислоты по отношению к воде составляет 1:2,5. То есть, 35% от всего объема занимает кислота и 65% — дистиллированная вода. Именно такой состав используется во всех распространенных батареях для автомобиля.

Все автомобильные аккумуляторы можно разделить на 2 типа по виду электролита: кислотные и щелочные. К первым относится абсолютное большинство, и они также существуют нескольких видов:

• свинцово-сурьмянистые классические;
• кальций-сурьмянистые или кальций-кальциевые;
• AGM с абсорбером в виде стекловолоконного наполнителя;
• гелевые Gel.

В батареях AGM содержится та же серная кислота, только ей пропитан специальный волокнистый наполнитель. Это дает возможность обеспечивать надежный контакт с пластинами в любом пространственном положении. Данное свойство сделало возможным их применение в речном транспорте, который подвержен качке. В гелевых электролит связан и не растекается, за счет чего пластины всегда контактируют с диэлектриком. Состав электролита и концентрация остаются прежними. В нем содержится 35% серной кислоты h3SO4, что является наиболее оптимальным соотношением для нормальной работы источника постоянного тока в любых условиях.

Область применения серной кислоты

Серная кислота является универсальным химикатом, используемым во множестве отраслей. Но основное ее предназначение — травление металла. Существуют технологии выполнения таким способом на стальных изделиях рисунков и нанесения фирменных знаков. Существенная ее доля применяется в производстве свинцово-кислотных аккумуляторов в разбавленном с дистиллированной водой виде.

В аккумуляторной промышленности для производства электролитической жидкости используется несколько сортов серной кислоты:

1. Нитрозная. Ее концентрация составляет не более 75%, плотность не превышает 1,67г/см³. Название связано с технологией производства в башнях нитрозным методом.
2. Контактная. Ее концентрация составляет 92,5-98%, плотность вещества выше нитрозной и составляет 1,837 г/см³.
3. Аккумуляторная. Ее концентрация составляет 92-94 %, плотность вещества — 1,835 г в см куб. Это специальная кислота для производства АКБ, но разбавляется в разной концентрации и, как правило, в 2 этапа. Сразу в большей, для хранения между производственными операциями, а затем в нормированной ГОСТами.

Химические реакции в автомобильном аккумуляторе

Выбирая электролит в автомобильный аккумулятор, следует понимать, какие химические реакции в нем протекают. Это даст общее понятие о количестве активного вещества, которое нужно добавить в жидкость.

Аккумулятор состоит из парных пластин, которые погружены в водный раствор серной кислоты. Пластины заполнены диоксидом свинца, представляющим собой пористый материал, зафиксированный в решетках. Электроды изготовлены не из чистого свинца, а из сплава. Добавляемым компонентом может быть сурьма или кальций в зависимости от типа батареи.

В состоянии покоя электроны сконцентрированы возле положительного вывода и там наблюдается их избыток. На отрицательном электроде их недостаточно. Когда замыкается цепь, они начинают перемещаться по пути наименьшего сопротивления от плюса к минусу. Внутри происходит реакция разложения серной кислоты и соединение ее продуктов со свинцом с образованием воды и сульфата свинца. Он представляет собой белый налет на пластинах, который частично осыпается на дно банок. На отрицательном электроде также наблюдается реакция соединения свинца и сульфида с образованием сульфата.

В процессе зарядки происходит гидролиз и электрохимическая реакция восстановления серной кислоты, металлического свинца и диоксида свинца до исходного состояния. Электроны вновь концентрируются вблизи положительного вывода.

Особенности восстановления электродов

К особенностям работы свинцово-кислотной батареи относится то, что электроды восстанавливаются не полностью. Всегда какие-то микрочастицы оседают на дно емкости, где накапливаются, а толщина контактного элемента уменьшается. В результате этого процесса неизбежно:

• уменьшается плотность электролита в аккумуляторе;
• сокращается величина отдаваемого максимального тока из-за разрушения электродов и обсыпания активной пасты;
• увеличивается время зарядки, так как раствор засоряется и интенсивность зарядки сильно падает;
• уменьшается внутреннее сопротивление из-за увеличения проводимости диэлектрика.

В процессе заряда/разряда постоянно меняется плотность жидкости в аккумуляторе. В новых необслуживаемых моделях гибридного типа имеется специальный индикатор. По сути, встроенный ареометр, по которому можно проконтролировать состояние зарядки или разрядки, а также уровень электролита.

В нормальном состоянии, при температуре окружающей среды 25 градусов, плотность составляет 1,23-1,28 г/см

3. По мере разрядки она снижается до 1,19 г/см³. Если разрядка батареи продолжится, то к плотности 1,15 на пластинах будет сформирован толстый слой сульфата свинца.

Если аккумулятора\ авто оказался в глубоком разряде впервые или второй раз, количество сульфата не блокирует работу источника тока. Его еще можно восстановить, применив комбинированный метод. Сначала на выводы подается обратное напряжение, а затем прямое с малым током. Электрический стресс должен способствовать стряхиванию частиц сульфата в раствор, где они должны вступить в реакцию восстановления металлического свинца и диоксида свинца.

Зависимость плотности батареи от температуры

Напомним, что емкость в аккумуляторе сильно зависит от температуры. В таблице представлены данные исследований.

Плотность, г/см3	Напряжение без нагрузки, В	Напряжение с нагрузкой (100А), В	Состояние заряда, %	Температура, оС
1,11	11,7	8,4	0	-7
1,15	11,94	9	25	-13
1,21	12,3	9,9	62,5	-32
1,27	12,66	10,8	100	-60

Сразу после снятия батареи с зарядного устройства на его вводах регистрируется напряжение до 15 В, но даже без нагрузки в течение нескольких минут оно опускается до номинального 12,6В. Даже за такое короткое время на пластинах уже начинает образовываться слой сульфата свинца. Именно по этой причине крайне нежелательно регулярно заряжать АКБ от внешнего устройства без активного контроля. Это, как ни странно, после его отключения способно быстро привести к состоянию разряда из-за сформированного слоя сульфата. Следует применять заводские приборы, способные контролировать процесс и отключать зарядку при достижении заданной емкости и величины тока.

Обслуживание аккумулятора

Каждый аккумулятор нуждается в проведении регулярной диагностики его электрических и физических параметров. Пользователи старых кислотных батарей с этим процессом хорошо знакомы. В еще более ранних моделях доливать воду требовалось еще чаще, из-за несовершенства технологии производства. Современные модели, даже самые дешевые, нуждаются в этом крайне редко. Необходимость выполнить доливку может возникать только на 4-5 году эксплуатации для продления работы батареи не более, чем на 1 год.

Причины доливки электролита:

1. Длительный срок службы батареи, так как в процессе работы жидкость постепенно испаряется, точнее, испаряется в ней вода, так как кислота не способна на это из-за отсутствия в ней летучего водорода.
2. Закипание из-за нарушения режима зарядки аккумулятора. Перезарядка и длительное воздействие большим током приводит именно к таким результатам.
3. Течь электролита из поврежденного корпуса. Утечку нужно быстро обнаружить и устранить, потому что электролит очень опасен для кожи любой органики в целом. Даже при попадании серной кислоты на руки, их срочно нужно тщательно вымыть, пока не образовался серьезный ожог. Выполнять доливку и измерения данного химиката нужно в защитной экипировке.

Проверка уровня электролита

Если на корпусе нет индикатора состояния заряда батареи, но это обслуживаемая модель источника тока, то проверить уровень электролита можно через пробку. Для этого установите батарею на горизонтальную поверхность и открутите пробки со всех 6-ти банок. Затем возьмите прозрачную трубку, а если такой нет, то можно воспользоваться корпусом от старой шариковой ручки. Важно, чтобы пластмасса была наполовину прозрачной, и через нее можно было определить фактический уровень вещества. Итак, вы нашли трубку. Опустите ее в каждую банку по очереди и упретесь в пластины. Зажмите отверстие сверху и поднимите трубку. Уровень электролита в ней должен составлять 10-12 мм. Это важно, так как именно при таком значении обеспечивается оптимальная эффективность работы источника питания и обеспечено его сбалансированное химическое количество.

Если уровень меньше, что очевидно, так как в нутрии протекает необратимый химический процесс, связанный с постоянным убавлением электролита, то его нужно добавлять. Для этого приобретите дистиллированную воду и долейте в каждую банку ровно столько, сколько необходимо.

Измерение плотности электролита

Чтобы объективно оценить состояние аккумулятора, необходимо также измерить его плотность. Это важная процедура, которая может сказать, стоит ли что-то делать с батареей или ее лучше утилизировать и заменить на новую. Процесс заключается в применении ареометра. Это специальный прибор, с помощью которого определяется химическое количество активного вещества.

Ареометр представляет собой стеклянную трубку, внутри которой находится ртуть. Также есть модели с дробью, они показывают значение не хуже ртутных устройств. На верхней части прибора расположена шкала. На нее нанесен ограниченный диапазон измерений в пределах от 1,1 до 1,3 г на см куб. Устройство находится внутри стеклянной колбы, на верхушке которой располагается груша. Для определения плотности электролита необходимо выполнить следующие действия:

1. Опустить нижнюю часть колбы в банку и надавить на грушу.
2. Затем нужно отпустить грушу, тем самым, набрав электролита.
3. Далее нужно вынуть прибор и определить по шкале значение.

Существуют модели ареометров, в которых вместо шкалы используются надписи: «Полный заряд», «Половина» и «Разряжен». Суть из-за смены градуировки не меняется, и принцип измерения плотности остается прежним.

В случае заниженного значения плотности, нужно произвести ее поднятие. В данном случае добавление воды нецелесообразно.

Если вы до этого момента уже долили воду, то электролит придется слить и разбавить концентрированной серной кислотой. Некоторые советуют использовать соляную кислоту, но это неправильно. Эффективнее серная, но она очень опасна для здоровья и слизистой оболочки, вызывает серьезные ожоги.

Для поднятия плотности необходимо:

1. Из каждой банки откачать половину объема старого электролита.
2. Восполнить его новым химикатом с плотностью не менее 1,275 г/см³.
3. Для эффективного перемешивания жидкости в банках проще подключить небольшую нагрузку к выводам батареи, например, лампочку и подождать некоторое время. Химическая реакция начнется и электролит перемешается.
4. Нужно еще раз измерить плотность тем же способом. В случае ее недостатка, химикат нужно долить еще.
5. Повторяйте процедуры, пока плотность жидкости не поднимется до нормального уровня.

Как вы видите, восстановить работу АКБ своими силами можно в домашних условиях при наличии ареометра. Он стоит недорого, также его можно попросить у аккумуляторщиков. Электролит можно купить в готовом виде, поэтому самостоятельно ничего разводить не нужно.

Статью подготовил:

Интернет-магазин AKBMOSCOW

Какую кислоту заливают в аккумулятор автомобиля

Аккумуляторные батареи, даже необслуживаемого типа, со временем деградируют. Снижение характеристик происходит по разным причинам. Одной из них можно назвать изменение плотности электролита, а также понижение его уровня в банках. Эти проблемы решаемы, но без знания свойств и характеристик водного раствора серной кислоты не обойтись.

Содержание

1. Для чего в электролите кислота
2. Какая кислота используется в автомобильных аккумуляторах
3. Концентрация и плотность
4. Контроль состояния
5. Срок службы

Для чего в электролите кислота

Общий принцип действия одинаков для многих аккумулирующих электроэнергию устройств, от обычной батарейки до автомобильного аккумулятора. И там, и там имеются положительный и отрицательный электроды, а также электрохимический реагент, без которого невозможны ни накопление, ни отдача электрического заряда.

В силу ряда причин наибольшее распространение получили батареи с жидкостным электролитом кислотного типа.

Состав такого раствора довольно прост: это дистиллированная, то есть подвергшаяся глубокой очистке вода и кислота. Они смешиваются в определённой пропорции, гарантирующей наилучшие показатели аккумулятора.

Давайте рассмотрим, какая роль отведена в электролите кислоте. Именно она (в большинстве случаев используется серная кислота) является основным катализатором химических реакций, способствующих накоплению и отдаче электрического заряда.

Когда к клеммам АКБ подключить нагрузку, взять хотя бы тот же стартер, взаимодействие электролита с пластинами инициирует возникновение окислительно-восстановительных процессов, сопровождающихся появлением направленного движения заряженных частиц (электронов) в жидкости, попросту говоря – возникновением электрического тока.

При зарядке протекают обратные реакции, способствующие восстановлению металла пластин от сульфатных остатков, при этом электрохимический потенциал электролита восстанавливается в прежнем объёме.

Итак, рассмотрим, что происходит при разряде батареи на её пластинах, анодных и катодных:

• на катоде восстанавливается слой оксида свинца;
• на аноде свинцовая намазка превращается в сульфат свинца;
• этот процесс сопровождается расходом триоксида серы и выделением воды.

В результате кислоты в растворе становится меньше, из-за чего плотность электролита уменьшается.

При зарядке процессы протекают в зеркальном порядке: анод восстанавливается до свинца, катод сульфатируется, эти реакции усиленно потребляют воду и высвобождают сульфатный остаток. В результате концентрация серной кислоты восстанавливается, а вместе с ней нормализуется и плотность электролита. Но если вовремя не выключить зарядное устройство, после полной регенерации кислоты ток заряда запускает процесс электролиза воды, разлагающейся на водород и кислород. Эти газы образуют пузырьки, стремящиеся вверх и воспринимаемые как кипение электролитической жидкости. Если этот процесс не контролировать, вода попросту испаряется, увеличивая плотность раствора и снижая его уровень. И то и другое вредно для аккумулятора.

Поэтому для восстановления баланса время от времени состав электролита корректируют, доливая в него либо воду либо готовый водно-соляной раствор.

Если плотность электролита повышена, его разбавляют только дистиллированной водой. Водопроводная вода, как и колодезная, содержит большое количество примесей, которые препятствуют нормальной работе АКБ и сокращают её ресурс.

Какая кислота используется в автомобильных аккумуляторах

Большинство автомобилистов уверенно отвечают на этот вопрос, но есть и такие, которые с пеной у рта будут доказывать, что в батареях используется соляная кислота.

Строго говоря, актуальность этого вопроса практически нулевая: вам вряд ли придётся иметь дело с концентрированной кислотой. В магазинах и аптеках продаётся уже готовая жидкость, разбавленная в соотношении 65 частей воды на 35 частей кислоты.

Но это действительно серная кислота, не соляная. У химиков кислота, заливаемая в аккумулятор, называется специфически – триоксид серы или серный ангидрид, но мы будем придерживаться привычного нам термина.

Отметим, что хотя соляная кислота в качестве реагента в аккумуляторных батареях не используется, электролит бывает разным. Например, щелочным. Такие жидкости используются в никель-кидмиевых батареях. Более того, электролит бывает и не жидким, в виде пастообразного вещества с нулевой текучестью. Пример – гелевые АКБ, хотя это просто загущённый силиконовыми добавками обычный электролит.

Так что если вас спросят, какая кислота используется в аккумуляторе, серная или соляная, правильный ответ вы уже знаете.

Что касается соотношения между водой и кислотой, то пропорция 35:65 считается самой эффективной, но некоторые производители допускают применение ещё менее концентрированного раствора, в котором процентное содержание H₂SO₄ снижено до 30%.

Разумеется, знание того, какая кислота заливается в аккумулятор и каковы её пропорции – это хорошо, но для самостоятельного и правильного обслуживания кислотно-свинцовых аккумуляторов этого недостаточно.

Дело в том, что плотность электролита, которая напрямую зависит от соотношения компонентов, не является постоянной величиной. Мы уже рассказывали, что в процессе разряда кислоты становится меньше, при зарядке её количество восстанавливается.

Поэтому, когда говорят о плотности электролитической жидкости, подразумевают, что речь идёт о полностью заряженной АКБ. И если уровень жидкости оказался ниже требуемого, нужно сначала измерить плотность, чтобы знать, что доливать: воду или раствор кислоты.

Если плотность оказалась завышенной – в жидкость доливают дистиллированную воду, которая продаётся и в аптеках, и в автомагазинах (как и готовый электролит). Процесс доливки описывать не имеет смысла, важно после этого зарядить батарею и снова измерить плотность раствора.

Если мы выяснили, что в растворе мало кислоты, потребуется повысить её концентрацию, но делать это нужно, доливая готовый электролит. Добавлять в аккумулятор кислоту нельзя – это небезопасно и для вас, и для самого аккумулятора.

Впрочем, найти в продаже концентрированную кислоту не так просто, обычно она уже предлагается в виде растворов разной консистенции. Связано это с её высокой химической агрессивностью – при попадании на кожу сильнейшие ожоги неизбежны, опасен даже 35-процентный раствор.

Получают концентрированную серную кислоту поэтапно. Сначала готовят раствор с содержимым H₂SO₄ на уровне 60–70%, а затем доводят концентрацию до 98% – именно в таком виде она хранится дольше всего.

99-процентная серная кислота считается нестабильной, при длительном хранении она теряет часть сульфатного остатка, поэтому её концентрация всё равно падает до значений порядка 98.1–98.3%.

Кстати, существует около полутора десятков сортов серой кислоты. Приводим список наиболее распространённых:

• нитрозная, которую технари часто называют башенной. При концентрации 75% её плотность составляет 1.67 г/см³. Башенным сорт назвали из-за технологии изготовления с использованием футерованных башен, а нитрозным – из-за способа обработки посредством нитрозы с выходом серной кислоты и окисла азота;
• контактная, у которой плотность принимает значение 1.837 г/см³, а концентрация находится в пределах 92.4–98.0%. Этот вид также производят обжиговым способом, при котором газ, насыщенный двуокисью SO₂, реагирует с катализатором на основе ванадия;
• аккумуляторная плотностью 1.835 г/см³, с содержимым серной кислоты 92–95%. Именно такая кислота обычно заливается в АКБ, будучи разбавленной до 35%;
• сорт олеум, или дымучая серная кислота – 100% H₂SO₄ с добавлением серного ангидрида – жидкость плотностью 1.897 г/см³;
• высокопроцентный олеум плотностью 2.002 г/см³, включающий до 65% свободного SO₃.

Концентрация и плотность

Концентрация – параметр, характеризующий соотношение компонент сложных веществ, в данном случае – воды и H₂SO₄. Прямые измерения концентрации – это достаточно сложный процесс, поэтому в магазинах продаётся уже готовая к употреблению жидкость.

Гораздо легче измерять плотность электролита, при этом она прямо коррелирует с концентрацией. Чем больше кислоты в составе аккумуляторного электролита, тем выше плотность раствора. Нормальным считается показатель порядка 1.05–1.30 г/см³, такой большой разброс обусловлен разной температурой замерзания жидкости.

Существует также зависимость между плотностью раствора серной кислоты и его электропроводимостью, но она проявляется в виде обратной пропорциональности.

Чем ниже температурный режим, в котором эксплуатируется батарея, тем большей должна быть плотность электролита – в северных регионах она должна принимать значения до 1.28–1.3 г/см³. Электропроводимость при этом ухудшается, но зато водный раствор не замёрзнет, что гораздо хуже – при превращении воды в лёд велик риск разрушения банок.

Оптимальным значением плотности, при котором токопроводимость наилучшая, считается величина 1.23 г/см³.

Готовый электролит в магазинах имеет разную плотность, поэтому необходимо подбирать жидкость с показателем, соответствующим климатическим условиям вашего региона.

Контроль состояния

Если комплекс мероприятий, необходимых для поддержания в рабочем состоянии необслуживаемых батарей, минимален, то в случае свинцово-кислотных АКБ обслуживаемого типа уход за батареей требует больше внимания.

В частности, особое внимание следует уделять регулярной проверке уровня электролита, а также время от времени нужно контролировать плотность электролитической жидкости.

Проверка уровня осуществляется стеклянной или выполненной из другого прозрачного материала трубкой. Главное условие – чтобы она была стойкой к раствору кислоты.

Сама процедура выполняется в таком порядке:

• устанавливаем авто на горизонтальную площадку;
• откручиваем все 6 пробок;
• опускаем трубку в банку, пока она не коснётся пластин;
• зажимаем пальцем верхнее отверстие трубки;
• поднимаем её и измеряем уровень жидкости.

Он должен составлять не менее 10–15 мм. При недостаточном уровне доливаем электролит или дистиллированную воду. Что именно – зависит от плотности раствора. Если она повышенная – льём воду, в противном случае – электролит.

Срок службы

Считается, что водный раствор кислоты не имеет срока службы, то есть это не расходник, и менять жидкость на протяжении всего срока эксплуатации аккумуляторной батареи не нужно. Действительно, в большинстве случаев электролит исправно служит до момента, когда батарея перестаёт выполнять свои функции. Но иногда требуется доливка жидкости.

В редких случаях приходится её менять, при этом срок службы раствора зависит от нескольких факторов:

• плотности;
• преобладающего температурного режима эксплуатации АКБ;
• уровня заряда аккумулятора.

Но гораздо серьёзнее влияние этих показателей на состояние пластин и батареи в целом.

водный раствор. Действительно ли «Серная кислота … делает плохой электролит … очень небольшая часть ее будет диссоциировать на ионы»? Что это на самом деле означает?

спросил 1 год, 7 месяцев назад

Изменено 1 год, 6 месяцев назад

Просмотрено 2к раз

$\begingroup$

Изучая хроматное конверсионное покрытие для редактирования этого ответа в Space Exploration SE, я наткнулся на следующий отрывок из статьи «Коррозионная стойкость нержавеющей стали к серной кислоте»

Серная кислота вызывает коррозию в воде, хотя она является плохим электролитом из-за того, что очень небольшая ее часть диссоциирует на ионы , согласно описанию серной кислоты в Chemical Land 21. Как объясняет Британская ассоциация нержавеющей стали (BSSA), концентрация кислоты определяет ее коррозионную эффективность. Большинство типов нержавеющей стали могут противостоять низким или высоким концентрациям, но они будут разрушать металл при промежуточных температурах. На концентрацию влияет температура.

Серная_кислота Википедии; Полярность и проводимость говорит:

Несмотря на вязкость кислоты, эффективная проводимость ионов $\ce{h4SO4+}$ и $\ce{HSO4-}$ высока благодаря внутримолекулярному механизму переключения протонов (аналогично механизму Гротгуса в воде). ), , что делает серную кислоту хорошим проводником электричества. Он также является отличным растворителем для многих реакций.

Вопрос: Итак, один источник объясняет, что «Серная кислота является… плохим электролитом из-за того, что очень небольшая часть ее диссоциирует на ионы», а другой, кажется, предполагает, что «эффективная электропроводность» образующиеся в результате ионы имеют высокое значение, «что делает серную кислоту хорошим проводником электричества». 2$/Ом. Как видите, лучшими проводящими ионами в воде являются ион гидроксония и гидроксид-ион. Остальных ионов и близко нет. 9{\ круг} \\ \hстрока 0, 225, 105, 26,5 и 41,0 \\ 5 и 250,1 && 30,3 и 47,5\ 15 и 300,6 и 165,9 и 39,7 и 61,4\ 18 и 315 и 175,8 и 42,8 и 66,0 \\ 25 и 349,8 и 199,1 и 50,10 и 76,35\ 35 и 397,0 и 233,0 и 61,5 и 92,2 \\ 45 и 441,4 и 267,2 и 73,7 и 108,9\ 55 и 483,1 и 301,4 и 86,8 и 126,4\ 100 и 630 и 450 и 145 и 212\ \hline \конец{массив} $$

Итак, когда люди говорят о хороших или плохих водных электролитах, это все относительные термины . Вы можете выбрать эти значения выше в качестве измерительной полосы. Разбавленная серная кислота в воде, таким образом, является очень хорошим проводником по отношению к другим растворам солей, поскольку она поставляет «протоны» в воду.

Когда дело доходит до проводимости чистой серной кислоты, она будет от яблока до апельсина по сравнению с ее водным раствором. Воды нет (или очень мало), небольшое количество ионов гидроксония. Ионы, несущие ток, теперь другие. Посмотрите на проводимость (обратную омам, в старой статье ось y обозначена как проводимость) как функцию концентрации серной кислоты, она следует очень нелинейному поведению, а ее сопротивление относительно велико по сравнению с водным раствором.

Таким образом, Википедия утверждает, что «серная кислота является хорошим проводником электричества». очень относительное сравнение. Хороший проводник электричества по сравнению с (??). Писатель после этого молчит! Из этого графика легко сделать вывод, что конц. серная не очень хороший проводник по сравнению с ее водными растворами.

(Ссылка: Darling, Horace E. «Электропроводность растворов серной кислоты». Journal of Chemical & Engineering Data 9.3 (1964): 421-426.)

$\endgroup$

5

$\begingroup$

Электропроводность можно рассматривать относительно других электролитов и по концентрации.

• По концентрации: Приблизительно до 25% $\ce{h3SO4:h3O}$ электропроводность увеличивается довольно линейно с концентрацией, достигает максимума при ~35%, а затем резко падает (без каламбура)! А серная кислота имеет такое «сродство» к воде, что олеум, или дымящаяся серная кислота, имеет больше $\ce{SO3}$, чем $\ce{h3O}$. Олеум 9 лет0072 намного менее сильно ионизирован и является сравнительно плохим проводником.
• По сравнению с соляной кислотой: при концентрациях менее 25% $\ce{HCl}$ является лучшим проводником, но выше $\ce{h3SO4}$ лучше, до ~50%. Выше 50%, как уже упоминалось, проводимость $\ce{h3SO4}$ снижается.

Однако, когда вы заводите автомобиль, учтите, что батарея весом около 20 кг, содержащая около семи литров 35% $\ce{h3SO4}$, обеспечивает от 100 до 200 ампер для проворачивания четырех- или шестицилиндрового двигателя Otto- двигатель цикла… так что $\ce{h3SO4}$ должен быть не ниже довольно хороший проводник.

$\endgroup$

1

$\begingroup$

Очевидное противоречие связано с тем, что ни одно из утверждений не является абсолютным, и с неправильным пониманием термина электролит.

Диссоциация серной кислоты зависит от концентрации, поэтому больше ионов находится в растворах при более низкой концентрации.

Кроме того, второе утверждение относится к механизму проводимости, не являющемуся общим для ионов в растворе, а именно к обмену протонами между анионами. Этот межмолекулярный процесс, отсутствующий, например, у раствор NaCl, является дополнительным каналом для тока. Вы можете гипотетически думать о неподвижных анионах, но ток может течь за счет вышеуказанного обмена протонами.

Тем не менее, для этого требуется достаточное количество ионов и относительно небольшое расстояние между ними.

В результате пик проводимости приходится на средне-низкую концентрацию, как на приложенном вами графике.

Фактически, вещество может быть относительно плохим электролитом в том смысле, что его диссоциация далеко не завершена. Однако, как и в данном случае, его проводимость может быть относительно высокой, по крайней мере, выше ожидаемой.

$\endgroup$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Обязательно, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Сульфоновая кислота | химическое соединение

сульфокислота

См. все среды

Связанные темы:

сульфирование органическое соединение сульфонат сульфонилхлорид алкилбензолсульфонат

См. всю связанную информацию →

сульфокислота , сульфокислота также пишется как сульфокислота , любая из класса органических кислот, содержащих серу и имеющих общую формулу RSO ₃ H, в которой R представляет собой органическую связывающую группу. Сульфоновые кислоты относятся к наиболее важным сероорганическим соединениям; свободные кислоты широко используются в качестве катализаторов в органическом синтезе, а соли и другие производные составляют основу производства детергентов, водорастворимых красителей и катализаторов, сульфаниламидных препаратов и ионообменных смол. Ароматические сульфокислоты особенно полезны в качестве промежуточных продуктов или исходных материалов в синтезе, например, при получении фенолов. Группы сульфоновой кислоты могут значительно повышать растворимость соединений в воде, как это видно на примере производного сульфоновой кислоты трифенилфосфина (TPPTS), P(C ₆ H ₄ -m-SO ₃ Na) ₃ . Металлокомплексы этого соединения используются в качестве гомогенных катализаторов синтеза органических соединений в двухфазных системах (например, в смеси воды и органического растворителя) в промышленности и лаборатории.

Некоторые сульфокислоты встречаются в природе, например, таурин (2-аминоэтансульфокислота; NH ₂ CH ₂ CH ₂ SO ₃ H), сульфобацины и другие сульфонолипиды (биологически активные продукты из бактериальных культур, которые содержат от 15 до 17 углеродных цепей, присоединенных к углероду и азоту 2-аминоэтансульфоновой кислоты), и эхиносульфоновую кислоту С (α-гидроксисульфоновую кислоту, содержащую два бромированных индольных кольца). Алифатические сульфокислоты метансульфокислота и трифторметансульфокислота (трифторметансульфокислота; CF ₃ SO ₃ H) также являются коммерчески важными реагентами и катализаторами.