Какая кислота в автомобильном аккумуляторе: Какая кислота в аккумуляторе автомобиля? Вопрос к химикам

Какую кислоту заливают в автомобильный аккумулятор

Каждому автомобилисту хорошо знакома проблема износа ресурса аккумуляторной батареи. Её приходится периодически заряжать, доливать специальную жидкость либо же вовсе приобретать новую.

Ресурс во многом зависит от того, в каком состоянии находится электролит. Это кислотно-водный раствор, находящийся внутри батареи.

Чтобы осуществлять контроль, требуется знать об особенностях используемой кислоты, её свойствах, характеристиках и понимать, как следует обслуживать АКБ в тех или иных ситуациях.

Зачем используется кислота

В упрощённом виде АКБ можно представить как обычную батарейку. Внутри располагается катод, анод и аккумуляторная жидкость. Она же электролит.

В состав электролита входит кислота и дистиллированная вода, смешанные в определённых пропорциях. Чтобы понять назначение кислоты, необходимо взглянуть на основные процессы, активно протекающие при разряде и заряде АКБ.

Кислота нужна для того, чтобы обеспечить появление тока. Она вступает в реакции с оксидами и металлами, что позволяет создать условия для работы устройства.

Подключая внешнюю нагрузку, реакция жидкости с оксидами и со свинцом запускает необходимые окислительно-восстановительные реакции. Причём они являются противоположными в зависимости от того, заряжается или разряжается батарея. Образование тока происходит за счёт выделения положительных электронов из свинца и приёма оксидов от отрицательной пластины. Передаются заряженные частицы за счёт электролита, залитого в АКБ.

В батарее предусмотрены контакты, на которых протекают различные процессы. А именно:

• расходуется триоксид серы;
• происходит восстановление оксида свинца на катоде;
• выделяется вода;
• появляется окись металла на аноде.

То есть при возникновении реакции кислота замещается водой. Из-за этого плотность электролита снижается. Если идёт заряд, процессы протекают в обратном направлении. Затем ток провоцирует электролиз, при котором вещество распадается на компоненты. Это кислород и водород. Они выделяются в газовом агрегатном состоянии. Потому раствор закипает. Вещества выходят из жидкости и обратно не возвращаются. От этого плотность увеличивается, поскольку оставшаяся в батарее кислота тяжёлая. Чтобы вернуть прежние параметры и восстановить баланс для лучшей работы АКБ, в неё требуется добавить воду.

В АКБ допускается применение только дистиллированной воды. В обычной водопроводной воде содержится большое количество примесей, при контакте с которыми батарея быстро выйдет из строя.

Применяемый вид кислоты

Одним из самых распространённых вопросов об АКБ является то, какую кислоту используют в аккумуляторе автомобиля.

Здесь есть разные теории и догадки. Одни считают, что в аккумуляторе автомобиля применяется сугубо соляная кислота. Другие, отвечая на вопрос о том, какая там кислота, говорят, что серная.

Нельзя сказать, что вопрос принципиальный для обычного автолюбителя, поскольку в чистом виде иметь дело с кислотой ему вряд ли придётся. Но при этом стоит знать, какая именно кислота находится в аккумуляторе. Это не соляная, а серная.

У серной кислоты есть ещё и другие названия. Это ангидрид или триоксид серы. Но наиболее распространена среди обывателей именно серная кислота.

Если у вас вдруг спросят, какая кислота в действительности заливается в автомобильный аккумулятор, смело и уверенно отвечайте, что серная.

Существуют различные виды АКБ, где могут применяться иные жидкости в качестве электролита. В никель-кидмиевых устройствах это щёлочь. Есть и гелевые аппараты, где электролит имеет достаточно вязкую структуру, хотя по сути внутри находится та же кислота.

Если же говорить о том, какую кислоту на производстве заливают именно в свинцово-кислотный аккумулятор, используемый на автомобилях, то это будет серная.

Концентрация вещества в электролите составляет от 30 до 35%. Всё остальное приходится на дистиллированную воду.

В редких случаях с завода концентрация кислоты превышает 35%. Для решения задач, стоящих перед автомобильными АКБ, даже 30% вполне достаточно.

Зная теперь, какая именно кислота используется в автомобильных аккумуляторах, в какой концентрации и соотношении, можно переходить к ответам на другие вопросы.

Объективно недостаточно знать лишь то, какую кислоту при производстве батарей для автомобиля заливают в аккумулятор и какое альтернативное название она носит. Если вы планируете самостоятельно обслуживать и контролировать состояние АКБ, следует несколько расширить базу своих знаний. В последующем вам предстоит добавлять в АКБ электролит или просто подливать воду. Это вполне обычный процесс для обслуживаемых батарей.

Концентрация и плотность

Концентрацией называют соотношение кислоты и дистиллированной воды. Чтобы не возникало сложностей с приготовлением раствора, в продаже доступны уже полностью готовые к использованию электролиты.

Но объективно самым важным параметром для АКБ считается плотность электролита.

Нормальным считается показатель в пределах от 1,07 до 1,3 г/см3. Меняя параметры, меняется и порог замерзания.

Плотность также влияет на электропроводимость, являющуюся обратно пропорциональной сопротивлению в автомобильной батарее.

Когда машина эксплуатируется в условиях низких температур, плотность рекомендуется поднять примерно до 1,3 г/см3. Да, с позиции показателей электропроводимости это не лучшее решение. Но если снизить плотность, жидкость может попросту замёрзнуть. А замерзание влечёт за собой разрыв банок и полный выход из строя АКБ.

Оптимальной же плотностью при минимальном сопротивлении считается 1,23г/см3.

В продаже представлены электролиты разной плотности, в зависимости от сезона, для которого они предназначены. Выбирайте те, которые соответствуют текущим погодным условиям.

Применение правильного электролита существенно продлевает срок службы всего аккумулятора.

Контроль состояния

Одной из главных задач, стоящей перед автовладельцем, под капотом машины которого установлена свинцово-кислотная обслуживаемая батарея, является своевременный контроль состояния электролита.

Помимо уровня, необходимо следить и за показателями плотности.

Уровень проверяется довольно просто. Для этого потребуется взять стеклянную трубочку или корпус от прозрачной ручки. Далее выполняются такие операции:

• откручиваются пробки на всех банках АКБ;
• трубочка погружается в батарею до уровня пластин;
• верхний конец трубочки зажимается плотно пальцем;
• измерительный прибор поднимается.

Принято считать, что оптимальный уровень должен составлять в пределах от 10 до 15 миллиметров.

Если проверка показала меньшее значение, тогда необходимо долить электролит. Заливать выше оптимального уровня также не рекомендуется.

Срок службы

Теперь вы знаете, какую кислоту при производстве и дальнейшем обслуживании добавляют в автомобильный аккумулятор.

Ведётся много споров касательно того, какой эксплуатационный период у раствора. На самом деле срока годности он не имеет. Период службы определяется эффективностью выполняемых функций. Пока электролит справляется со своими задачами, он считается пригодным к использованию.

Срок службы вещества зависит от:

• плотности используемого электролита;
• температуры, в которой эксплуатируется батарея;
• уровня заряда АКБ.

Если поддерживать эти параметры в оптимальных значениях, тогда и кислота будет служить достаточно долго.

Повышение плотности электролита

Если текущая плотность используемой кислоты в аккумуляторе автомобиля очень высокая, тогда достаточно добавить в банки воды, и показатели будут оптимизированы.

Но в обратном направлении этот приём не работает. Добавляя воду, увеличить кислотность точно не получится.

Плотность вещества в АКБ регулируется уровнем заряда АКБ.

Объяснить это просто. По завершению окислительно-восстановительных реакций вода может распадаться и теряться. Из-за этого концентрация кислоты будет увеличиваться. Используя зарядные устройства, можно компенсировать недостаточную плотность. Если этот метод не помогает, тогда в батарею требуется залить электролит корректирующего типа.

На практике концентрация обычно повышается путём полной замены электролита либо же за счёт добавления разбавленной кислоты.

Используя метод разбавления, нужно выполнить такие операции, причём для каждой банки аккумуляторной батареи:

• С помощью шприца или медицинской груши постепенно откачать максимально возможное количество жидкости.
• Добавить в банку половину её объёма разбавленную концентрированную кислоту с плотностью около 1,26-1,28 г/см3.
• Подать нагрузку на выводы с минимальной мощностью, что позволит тщательно перемешать компоненты.

Замеряя плотность, не забывайте проверять уровень. Если после проведённых манипуляций никаких изменений не наблюдается, тогда добавляется ещё часть электролита. Постепенно контролируя параметры аккумулятора, создаются оптимальные значения концентрации.

Если при проверке плотности обнаруживаются значения ниже 1,2 г/см3, тогда выход только один. Это полная замена электролита, поскольку путём разбавления повысить уровень до нужных значений уже не получится.

Серная кислота, даже в разбавленном виде, очень концентрированная и опасная для кожных покровов и слизистых оболочек.

В процессе работы нужно обязательно предварительно подумать о средствах защиты. Работать с электролитом лучше в резиновых перчатках, очках и в прорезиненном фартуке.

Как правильно заливать и доливать раствор

Особой потребности отдельно приобретать серную кислоту и дистиллированную воду не обязательно. Последняя находится в свободной продаже, в то время как кислоты заполучить намного сложнее.

Поэтому для автомобилистов просто продают уже готовые растворы электролита. Их смешивают в соответствующих пропорциях, и получают составы для разных ситуаций и времени года. К примеру, для получения электролита плотностью 1,29 г/см3, на 1 литр дистиллята добавляется 360 мл. кислоты. То есть здесь соотношение составляет 1 к 3.

Техника безопасности гласит, что добавлять при смешивании можно только кислоту в воду. Добавлять воду в кислоту запрещается, поскольку есть высокая вероятность возникновения реакции, при которой будет выделяться тепло и брызги.

Это потенциально очень опасно для человека. Поэтому запомните, что только в воду добавляется кислота, а не наоборот.

Сам же процесс заливки и доливки выглядит следующим образом:

• Заливать или доливать электролит рекомендуется с помощью полиэтиленовой или стеклянной трубки.
• Уровень вещества в аккумуляторе автомобиля должен находиться в пределах от 10 до 15 мм над пластинами из свинца.
• Добавив необходимое количество раствора, аккумулятор стоит оставить в покое примерно на 2 часа. Но бывает так, что за это время плотность успевает упасть.
• Затем аккумулятор следует зарядить током. Его значение должно быть в 10 раз меньше, чем ёмкость батареи.
• Зарядка на низком токе продолжается в течение 4 часов.

С целью профилактики и поддержания оптимального состояния, проверка плотности проводится с интервалом в 2-3 месяца. Минимум 3-4 раза в год этот показатель нужно обязательно проверять. Сделать это можно с помощью ареометра.

Как сделать электролит

Создавать себе дополнительные трудности хотят далеко не все. Поэтому самым простым решением станет покупка уже готового раствора из дистиллированной воды и серной кислоты в специализированных магазинах.

Но есть и те, кто предпочитает всё делать своими руками, чтобы быть уверенным в качестве, или просто имея желание научиться чему-то новому.

Чтобы приготовить электролит, потребуется подготовить набор, состоящий из:

• дистиллированной воды;
• серной кислоты;
• ёмкости из подходящего материала;
• эбонитовой палочки.

Касательно ёмкости определиться не сложно. Обычно применяют тару из керамики или стекла. Заливать состав в обычную пластиковую бутылку нельзя. Её может разъесть, и вещество выльется. А эбонитовая палочка выполняет функцию инструмента для перемешивания.

В подготовленную ёмкость заливается вода, а уже в воду постепенно добавляется кислота. В зависимости от необходимой плотности, компоненты смешиваются в соответствующих пропорциях. Чаще всего это 1 к 3, где воды в 3 раза больше, чем кислоты.

Но сразу после перемешивания заливать жидкость в аккумулятор нельзя. Необходимо плотно накрыть крышкой ёмкость и оставить минимум на 24 часа. Это требуется, чтобы состав остыл и выпал весь осадок. Всё, раствор готов к использованию.

Как видите, не так всё просто с этими свинцово-кислотными аккумуляторами. Они относятся к категории обслуживаемых, а потому требуют к себе повышенного внимания и периодического контроля. Проверять уровень не сложно, а вот перспектива заливать электролит или добавлять постоянно воду привлекает далеко не всех.

Поэтому всё чаще автовладельцы отказываются от обслуживаемых АКБ и переходят на более современные аналоги, в которых следить требуется только за уровнем заряда. Ничего заливать, добавлять и смешивать уже не нужно.

Какая кислота используется в аккумуляторе (название и состав электролита)

Содержание

1. Какая кислота используется в аккумуляторах
2. Почему используют именно кислоту
3. Характеристики электролита
4. Норма плотности и контроль зимой и летом
5. Срок службы и возможность замены

Свинцово-кислотные аккумуляторы широко распространены в автомобильной технике в качестве стартерных и тяговых источников тока. В них энергия запасается и отдается в процессе обратимых электрохимических реакций с участием свинца, оксида свинца и серной кислоты. АКБ, изготовленные по современным технологиям (EFB, GEL, AGM) также содержат серную кислоту, но не всегда в свободном виде.

Какая кислота используется в аккумуляторах

В кислотно-свинцовые элементы, из которых состоит автомобильная батарея, в качестве жидкого реагента заливают серную кислоту, разбавленную водой. Для приготовления такого электролита применяют дистиллированную воду – продукт перегонки обычной воды. Она свободна от механических и химических примесей, поэтому не дает дополнительных химических реакций, ухудшающих работу аккумулятора. Отсутствие механических частиц гарантирует отсутствие дополнительного осадка на поверхности пластин, также ведущего к снижению параметров.

Производство и фасовка дистиллированной воды.

Главным реагентом в электролите является серная кислота – именно это вещество обеспечивает протекание необходимых реакций. Название субстанции указывает на наличие серы и кислорода, входящих в состав кислотного остатка. H₂SO₄ относится к категории сильных кислот, при попадании на кожу и в дыхательные пути она может вызвать ожоги и сильное отравление, поэтому при обращении с электролитом надо принимать меры предосторожности и пользоваться средствами защиты органов дыхания и кожи.

Почему используют именно кислоту

Вопрос о разновидности кислоты, которая используется в АКБ, нельзя рассматривать отдельно от остальных реагентов. В кислотно-свинцовом аккумуляторе происходят определенные химические реакции, в результате которых возникает электродвижущая сила.

В процессе разрядки батареи жидкая серная кислота вступает в реакцию с диоксидом свинца положительных пластин и свинцом отрицательных пластин. В результате образуется новые вещества — сульфат свинца, оседающий на электродах, и вода.

PbO₂ + Pb + 2H₂SO₄ → 2PbSO₄ + 2H₂O

При зарядке АКБ происходит обратный процесс:

2PbSO₄ + 2H₂O → PbO₂ + Pb + 2H₂SO₄

Очевидно, что если заменить любой из реагентов, включая электролит, то реакции пойдут по-другому, и не факт, что при этом возникнет ЭДС достаточного уровня. Поэтому использование серной кислоты завязано на протекание необходимых электрохимических процессов, и замена этого реагента, например, на соляную кислоту, к результату не приведет. Аккумулятор если и будет кое-как работать, то не выдаст нужных параметров по напряжению, токоотдаче и емкости.

Характеристики электролита

Кислота в стартерном аккумуляторе автомобиля должна иметь определенные параметры. Если они не соответствуют норме, батарея не будет обеспечивать заявленное напряжение, емкость и ток холодной прокрутки. В первую очередь надо следить за уровнем электролита. Его понижение означает недостаток реагента и снижение емкости батареи. Также пониженный уровень может привести к высыханию и осыпанию части активной массы пластин. Эта неисправность необратима и ведет к снижению емкости АКБ. Но не менее важно контролировать плотность жидкого реагента.

Норма плотности и контроль зимой и летом

Плотность является значимой характеристикой электролита. Она определяется соотношением воды и кислоты в жидкости. Плотность воды при нормальных условиях составляет 1 г/куб.см, а концентрированной серной кислоты – 1,83 г/куб.см. Очевидно, что чем больше в электролите воды, тем ниже ее плотность. И наоборот, чем больше кислоты, тем плотность выше. Свинцово-кислотные батареи изобретены еще в XIX веке, за это время выяснено оптимальное соотношение воды и серной кислоты – 1:2. Это дает плотность 1,27 куб.см.

Измерение плотности электролита.

Выше показано, что при разряде H₂SO₄ расходуется с образованием воды. Поэтому плотность электролита разряженного аккумулятора падает. При зарядке плотность снова растет, и надо стремиться, чтобы удельный вес жидкого реагента при полном запасе энергии составлял заветные 1,27 куб.см. Пониженная плотность ведет к неполному протеканию реакций и ухудшению параметров батареи. Повышенная – к усиленной коррозии пластин и сокращению срока службы батареи.

Читайте также

Как повысить плотность электролита в аккумуляторе

 

Эта цифра идеальна для температуры +25 град. С. Но климатические условия на территории России таковы, что зимой температура эксплуатации в большинстве регионов намного ниже, а летом – намного выше. Поэтому плотность в районах с умеренным надо корректировать в зависимости от сезона:

1. Зимой надо добиваться несколько более высокой плотности – 1,28..1,29 г/куб.см.
2. Летом – чуть более низкой – 1,26..1,25 г/куб.см.

Для самых северных и самых южных регионов страны удельный вес аккумуляторной кислоты надо держать круглогодично:

• для районов крайнего севера – 1,29 г/куб.см;
• для южных и субтропических областей, где зиа практически отсутствует – 1,24..1,25 г/куб.см.

Надо помнить, что пониженная плотность в зимнее время может привести к замерзанию электролита. Это означает выход аккумулятора из строя.

Корпус и платины АКБ, деформированные в результате замерзания жидкости.

Рекомендуем: Какая должна быть плотность в автомобильном аккумуляторе

Срок службы и возможность замены

Кислотный электролит может прослужить без замены весь срок эксплуатации аккумулятора. Надо лишь следить за плотностью и вовремя ее корректировать, доливая по необходимости воду или кислоту. Но есть ситуации, когда жидкий реагент придется заменить. Например, если плотность в результате глубокого разряда упала ниже 1,1 г/куб.см. Зарядкой параметры такого электролита не восстановить, придется менять.

Осыпавшаяся активная обмазка придает электролиту серый цвет.

Также замена нужна, когда электролит изменил свой цвет на серый. Это означает осыпание части активной намазки, емкость батареи при этом снижается, но ее еще можно некоторое время эксплуатировать, если есть крайняя необходимость. Если цвет жидкости изменился на коричневый, это означает короткое замыкание пластин внутри банки. Заменять электролит без ремонта элемента нет смысла.

Жидкость коричневого цвета – признак КЗ.

Серная кислота является незаменимым реагентом в свинцово-кислотной батарее. И так будет, пока этот тип аккумуляторов не будет вытеснен другими технологиями, но это дело достаточно далекого будущего.

Полевое руководство по химическим веществам в автомобильном аккумуляторе

Автомобильные аккумуляторы используют химические реакции для получения электрического тока. Типичный автомобильный аккумулятор гораздо сложнее, чем вы думаете, он состоит из нескольких различных химических соединений и электрических цепей. Какие химические вещества ответственны за преобразование их энергии в электрические заряды, которые фактически приводят автомобиль в движение?

Традиционные свинцово-кислотные аккумуляторы

Газовые автомобили чаще всего оснащаются так называемыми «свинцово-кислотными» аккумуляторами. Эти батареи экономичны и имеют относительно высокое отношение мощности к весу, что делает их идеальными для серийно выпускаемых автомобилей.

Свинцово-кислотные аккумуляторные батареи состоят (как минимум) из двух свинцовых пластин , разделенных химическим раствором, обычно состоящим из 30-50% серной кислоты , также известной как «аккумуляторная кислота». При полной зарядке отрицательная пластина батареи состоит из твердого свинца, электролит представляет собой концентрированную серную кислоту, а положительная пластина состоит из диоксида свинца .

Когда батарея разряжена, электроны перемещаются через раствор от отрицательно заряженной пластины к положительно заряженной пластине. Если аккумулятор полностью разрядился («мертвый»), то обе пластины станут 9.0009 сульфат свинца , разделенный раствором воды .

Аккумуляторы для электромобилей

Аккумуляторы для электромобилей гораздо более разнообразны, чем батареи, используемые в традиционных транспортных средствах, работающих на топливе. Хотя некоторые электромобили по-прежнему работают на свинцово-кислотных батареях, усовершенствование процесса производства альтернатив делает их более жизнеспособной альтернативой.

Литий-ионные аккумуляторы, пожалуй, самые перспективные. Эти батареи состоят из 9Катод 0009 из оксида лития-кобальта в паре с анодом из графита . Было показано, что добавление химических веществ, таких как фосфаты и титанаты , продлевает срок службы литий-ионных батарей; Точно так же химические вещества, такие как оксид лития-ванадия и кремний , постоянно проходят испытания на предмет их использования для повышения плотности энергии.

Батареи Zebra относительно недавно появились на рынке и используют хлоралюминат натрия в качестве электролита. Хотя они могут похвастаться высокой плотностью энергии, они имеют относительно низкую удельную мощность и должны нагреваться для зарядки.

Никель-металлогидридные аккумуляторы — это зрелая технология. У них очень высокая плотность энергии. Металлическая часть электрода может состоять из многих веществ, от неодима до лантана до церия . Другие часто используемые металлы включают никель (отсюда и название), кобальт , алюминий и марганец . Электролит, используемый в батареях такого типа, является щелочным, обычно это гидроксид калия .

Химия аккумуляторов увлекательна, и ее изучение оказывает огромное влияние на наш мир. Noah Chemicals поставляет химические вещества производителям аккумуляторов и исследователям по всей стране; когда важна чистота, штатные химики Noah Chemical всегда готовы помочь.

Хотите узнать больше? Свяжитесь с нашей командой здесь.

Что такое аккумуляторная кислота? | The Chemistry Blog

Аккумуляторная кислота обычно относится к кислоте, используемой в свинцово-кислотных батареях, хотя она необходима для работы любой кислотной батареи или химического элемента. Сохранение химической энергии для последующего использования в электричестве является основным принципом аккумуляторов, в том числе аккумуляторов, использующих кислоту.

То, как работает этот электрохимический процесс, во многом связано с особой структурой и химическим составом этих устройств, но аккумуляторная кислота также играет решающую роль.

Связанный: Купить аккумуляторную кислоту онлайн

В этом посте:

Тип кислоты, используемой в перезаряжаемых свинцово-кислотных батареях, таких как те, что используются в автомобилях, аккумуляторная кислота изготавливается из серной кислоты ( H ₂ SO ₄ ), разбавленный очищенной водой до концентрации около 30-50%. В этом контексте аккумуляторная кислота имеет кислый pH 0,8. Вот почему с ним нужно обращаться осторожно.

Свинцово-кислотные аккумуляторы состоят из двух токопроводящих свинцовых пластин, называемых электродами, которые заполнены вязким гелеобразным веществом. Между этими пластинами находится разбавленный раствор серной кислоты, также известный как электролит. Другой ключевой частью свинцово-кислотных аккумуляторов является сепаратор, который служит изолятором, предотвращая непосредственное соприкосновение двух пластин друг с другом, что может привести к короткому замыканию.

Аккумуляторная кислота — это серная кислота, разбавленная очищенной водой

Что делает аккумуляторная кислота?

Проще говоря, аккумуляторная кислота способствует преобразованию накопленной химической энергии в электрическую. Обычная батарея обычно состоит из трех основных частей:

• Отрицательный электрод , также известный как анод , который посылает электроны во внешнюю цепь. Обычно изготавливается из губчатого свинца 9.0013  
• Положительный электрод или катод , который r принимает электроны из внешней цепи. Обычно это делается из диоксида свинца
• Электролита , который обеспечивает ионную проводимость . Обычно это жидкий раствор растворителя и растворенных солей  

Электрохимическая реакция, которой способствует аккумуляторная кислота, позволяет стабильному току течь через пары электродов, когда электричество входит в анод и выходит из катода.

Когда батарея разряжается или используется в качестве источника питания, серная кислота в электролите реорганизует свои ионы, делая ее менее концентрированной и более похожей на H ₂ O. При этом происходит ряд сульфатов. освобождается и покрывает свинцовые пластины анода и катода. Это уменьшает площадь, из которой могут происходить дальнейшие электрохимические реакции. Эта площадь поверхности, постоянно испуская ионы, затем будет становиться все меньше и меньше по мере того, как израсходуется все больше ионов.

Аккумулятор будет продолжать работать до тех пор, пока он не сможет обеспечивать достаточную мощность из-за того, что в его электролите истощаются сульфат-ионы. Чтобы снова работать, аккумулятор необходимо перезарядить — процесс, который, по сути, является обратной реакцией того, что мы только что описали.

В двух словах, при зарядке аккумулятора электрическая энергия преобразуется в химическую, а при использовании (или разрядке) аккумулятора запасенная химическая энергия преобразуется в электрическую.

Почему аккумуляторы содержат кислоту?

Аккумуляторы содержат кислоту, так как она является основой протекающей электрохимической реакции. Аккумуляторная кислота, также называемая аккумуляторным электролитом, представляет собой среду, которая переносит электрический поток между положительным и отрицательным электродами.

Однако, несмотря на то, что батареям необходим электролит для облегчения реакции, это не обязательно должен быть разбавленный раствор серной кислоты. Электролиты в батареях могут представлять собой растворители, смешанные с растворенными кислотами или щелочи, а типичные батареи AA/AAA/D даже содержат твердые, а не жидкие электролиты.

Насколько сильна аккумуляторная кислота?

Аккумуляторная кислота обычно имеет концентрацию около 15-35%, хотя ее концентрация может достигать 50%. Любая концентрация серной кислоты в свинцово-кислотных батареях вызывает сильную коррозию. Неправильное обращение с этим химическим веществом может привести к необратимой слепоте, тяжелым ожогам, повреждению внутренних органов при проглатывании или даже смерти.

Аккумуляторная кислота также легко воспламеняется и может воспламениться при сильном нагревании или давлении. Наряду с этими особенностями стоит отметить уникальную химическую структуру аккумуляторной кислоты и то, как она реагирует с другими материалами для выработки электричества или хранения химической энергии.

Какова формула аккумуляторной кислоты?

Аккумуляторная кислота не имеет определенной формулы, но обычно она состоит из серной кислоты (H ₂ SO ₄ ) и воды (H ₂ O) с приблизительным уровнем pH 0,8 при Концентрация 4-5 моль/л.

Принцип работы батареи заключается в том, что электроны перетекают от отрицательно заряженной свинцовой пластины к положительно заряженной пластине из диоксида свинца. Это движение электронов приводит к тому, что сульфаты, высвобождаемые из аккумуляторной кислоты, покрывают анод, что высвобождает избыточные электроны к устройству и обратно к катоду, тем самым облегчая электрический ток. Формула этой реакции:

Pb(s) + PbO ₂ (s) + 2 H ₂ SO ₄ (водн. ) → 2PbSO ₄ (s) + 2H ₂ O

Аккумуляторная кислота содержится в свинцово-кислотном батареи, которые обычно используются для питания дренажных насосов в случае аварийного освещения

Что происходит, когда батарея используется?

Что на самом деле происходит, когда батарея находится в эксплуатации, так это то, что отрицательно заряженные ионы сульфата в кислоте батареи направляются к отрицательному электроду, то есть к аноду. Здесь они высвобождают свой отрицательный заряд, в то время как остальные ионы сульфата соединяются с электродом, образуя сульфат свинца. Этот процесс уступает место высвобождению избыточных электронов, вытекающих из отрицательного электрода и возвращающихся к положительному электроду, то есть катоду.

Это, однако, снижает концентрацию электролита с течением времени, так как в растворе кислоты образуется больше сульфата свинца и больше воды. Это происходит, когда водород отделяется от H ₂ SO ₄ и вступает в реакцию с диоксидом свинца на катоде, что увеличивает концентрацию воды, поскольку больше ионов SO ₄ будет использоваться для покрытия электрода во время работы батареи.

. Это будет происходить до тех пор, пока аккумуляторная кислота не станет все более и более разбавленной, что сделает ее менее способной к дальнейшим электрохимическим реакциям из-за отсутствия в ней сульфат-ионов.

По сути, непрерывное движение ионов создает стабильный ток в батареях. С кислородом в пластине диоксида свинца, реагирующим с ионами водорода с образованием воды, и с отделенным сульфатом, реагирующим с другой пластиной с образованием большего количества сульфата свинца, остается более разбавленный раствор серной кислоты, который можно перезарядить в обратном процессе. то есть путем подачи в него электричества и преобразования его в накопленную химическую энергию.

Эти электрохимические реакции в батареях были бы невозможны без аккумуляторной кислоты. Однако по мере развития технологий появляются различные типы аккумуляторов, и необходимо пересмотреть технические аспекты работы обычных автомобильных аккумуляторов, чтобы позволить новаторам создавать больше функций для аккумуляторов, с кислотой или без нее.