Состав аккумуляторной кислоты: Какая кислота в аккумуляторе автомобиля? Вопрос к химикам

Содержание

Какую кислоту заливают в аккумулятор автомобиля

Содержание

Аккумулятор считается расходным элементом оснащения автомобиля. То есть АКБ имеет определённый срок службы, по завершению которого батарею меняют на новую.

Но установленный производителем срок не все АКБ проживают в полной мере. Довольно часто ресурс может сократиться в несколько раз. Причём тут вина может быть не только в низком качестве АКБ, но и в неправильных действиях со стороны автовладельца, занимающегося обслуживанием.

Обслуживание АКБ предусматривает периодическую зарядку и доливку специальной жидкости, которую называют электролитом. При этом не все понимают, о каком составе идёт речь, что в него входит. Электролитом называют смесь из кислоты и дистиллированной воды. Следует детальнее разобраться в составе смеси и главном применяемом компоненте, то есть в кислоте.

Для чего применяют кислоту

Для лучшего понимания ситуации АКБ, используемые в автомобилях, можно представить как обычные батарейки. То есть она состоит из катода, анода и аккумуляторной жидкости. Она же электролит.

Состав электролита довольно простой. Это кислота и дистиллированная вода. Их смешивают в определённых пропорциях. Дабы понять функции кислоты, нужно взглянуть на протекающие внутри АКБ процессы, которые наблюдаются во время заряда и разряда устройства.

Кислота необходима для того, чтобы обеспечивать появление тока. Кислота взаимодействует с металлами и оксидами, то есть происходит химическая реакция, что и позволяет АКБ работать.

Когда на АКБ воздействует внешняя нагрузка от генератора или зарядного устройства, жидкость реагирует со свинцом и оксидами, тем самым протекает окислительно-восстановительный процесс. Причём этот процесс будет противоположным при заряде и разряде АКБ.

Ток образуется из-за того, что начинают выделяться положительные электроны свинца, из которого выполнены пластины, а также из-за получения оксидов от отрицательных пластин. Передача заряженных частиц возможна именно за счёт применяемого электролита.

Контакты, расположенные в батарее, сталкиваются с несколькими протекающими процессами:

расход триоксида серы;
восстановление оксидов свинца на катоде;
выделение воды;
образование окиси металла на аноде.

Когда возникает реакция, происходит замещение кислоты водой. Это способствует снижению плотности электролита. Если идёт процесс заряда, реакции протекают в обратном направлении. Ток стимулирует электролиз, и жидкость распадается на составляющие компоненты. В случае с водой это водород и кислород. Выделения происходят в виде газа. Затем электролит начинает кипеть. Вещество выходит из жидкого агрегатного состояния, но обратно не возвращается. Это способствует увеличению плотности, поскольку количество воды снижается, а концентрация кислоты увеличивается. Для восстановления правильных параметров нужно выровнять процентное соотношение воды и кислоты. Для этого в АКБ добавляют дистиллированную воду.

Добавлять в батарею обычную водопроводную воду ни в коем случае нельзя. В ней содержится много примесей, которые приведут к быстрому выходу из строя АКБ.

Но пока не удалось получить ответ на главный вопрос, касающийся применяемой кислоты.

Используемый вид кислоты

Автомобилистов закономерно интересует, какие кислоты используются в аккумуляторах автомобилей. В действительности существуют разные варианты и догадки на этот счёт.

Некоторые уверены, что здесь применяется только соляная кислота. Другие делают ставки на серную.

Поэтому важно ответить, какая именно кислота находится в аккумуляторе, серная или же соляная.

Запомните раз и навсегда. В АКБ применяют только серную кислоту.

Если вас когда-то спросят, какая кислота всегда находится в аккумуляторе, смело отвечайте, что серная. Но никак не соляная. Это распространённое заблуждение.

Также будет полезно знать, как ещё называется кислота, используемая в аккумуляторе. Да, чаще всего её называют просто серной. Но есть и другое название. А именно триоксид серы или ангидрид серы. Сами понимаете, что понятие серной кислоты запомнить намного проще.

Определившись с тем, какая кислота всегда заливается в автомобильный аккумулятор, можно рассказать о ней некоторые подробности, а также взглянуть на особенности готового к использованию электролита.

Вообще различают несколько видов аккумуляторов, и не всегда есть смысл спрашивать, какую кислоту в их случае добавляют, поскольку аккумулятор определённого типа не предусматривает её применение. Это те же литиевые АКБ и никель-кадмиевые. В последнем случае вместо кислоты применяется щёлочь.

Несколько иначе обстоят дела с гелевыми АКБ. Если говорить о том, какую кислоту всегда добавляют в такой аккумулятор, то тут ответ будет аналогичным. Кислота там серная. Только находится электролит в гелеобразном состоянии.

Подавляющее большинство АКБ, применяемых в авто, являются свинцово-кислотными. Они делятся на несколько разновидностей, в зависимости от добавок и агрегатного состояния электролита. Но практически всегда речь идёт именно о кислотных устройствах. И вы теперь знаете, какая кислота применяется в АКБ.

Пропорции раствора примерно всегда одинаковые. Это от 30 до 35% кислоты, всё остальное занимает вода.

Крайне редко процентное соотношение превышает 35 на 65%. Чтобы выполнять все задачи, поставленные перед автомобильными АКБ, вполне достаточно и 30%.

Теперь вы знаете, какая именно кислота всегда находится в автомобильном аккумуляторе. Это позволит понять, что необходимо покупать для последующего обслуживания.

Смысл обслуживания заключается в том, чтобы добавлять определённое количество готового электролита либо же только дистиллированную воду.

Но объективно мало просто понимать, какая кислота обычно при производстве используется в аккумуляторе того или иного автомобиля. Предстоит ещё немного разобраться с понятиями концентрации и плотности.

Параметры плотности и концентрации

Концентрация является соотношением между объёмом используемой дистиллированной воды и кислоты. Чтобы автомобилистам не приходилось изготавливать состав своими руками, дабы аккумуляторная кислота не нанесли вред коже или слизистым оболочкам при смешивании, в продаже доступен уже готовый к использованию раствор. Он так и называется электролитом.

Но концентрация не играет столь важной роли, как показатели плотности.

Плотность в нормальном состоянии варьируется в пределах от 1,07 до 1,3. Измеряется в г/см3. При изменении этих значений меняется температура замерзания состава.

От плотности зависит и эффективность проводимости электричества, которая обратно пропорциональна сопротивлению. Если авто будет эксплуатироваться при низких температурах окружающей среды, плотность следует поднять ближе к отметке 1,3 г/см3. Для российского климата нормальным значением принято считать 1,27-1,28 г/см3.

Если говорить об электропроводимости, то плотность, составляющая 1,3 г/см3, будет негативно на неё влиять. Это слишком высокая плотность. Но если её снизить, а температура окружающей среды окажется очень низкой, тогда состав попросту замёрзнет. А это потенциальная угроза для разрыва банок АКБ и разгерметизации корпуса, что ведёт за собой полную замену устройства.

В продаже доступны электролиты, обладающие разными параметрами плотности. Это напрямую связано с сезоном, для которого используется рабочая жидкость. Чем холоднее, тем выше должна быть плотность.

Если использовать подходящую смесь на основе серной кислоты и дистиллированной воды, это позволит значительно продлить срок службы аккумулятора.

Как контролировать состояние АКБ

Перед автомобилистом стоит важнейшая задача. Ему требуется постоянно контролировать состояние АКБ, следить за уровнем рабочей жидкости, её плотностью и концентрацией.

Всё это возможно контролировать и влиять на параметры при использовании кислотно-свинцовой обслуживаемой батареи.

Если АКБ необслуживаемая, добавить воду или залить недостающее количество электролита не получится. Некоторые идут на ухищрения, делают небольшие отверстия, и используют медицинские шприцы. Но это потенциально очень опасно и заниматься подобным восстановлением работоспособности необслуживаемых АКБ настоятельно не рекомендуется.

Когда же АКБ обслуживаемая, контролировать уровень и плотность не составит большого труда. Для проверки уровня нужно:

открутить пробки на банках;
взять трубочку из стекла или прозрачного пластика;
погрузить инструмент в АКБ до пластин;
зажать верхнее отверстие трубочки пальцем;
поднять приспособление;
измерить, на каком уровне находится рабочая жидкость.

Нормой принято считать значение в пределах от 10 до 15 мм. Важно учесть, что на многих АКБ предусмотрены специальные метки, по которым довольно легко проверить уровень.

Если уровень отличается от нормального, тогда потребуется выполнить процедуру по доливке электролита либо же только дистиллированной воды. Это уже зависит от того, что покажут замеры плотности.

При измерении плотности не обойтись без такого прибора как ареометр. Он погружается во все банки аккумулятора, проверяются параметры в каждой из них. Если плотность выше рекомендуемых значений, состав следует разбавить дистиллированной водой. Если плотность ниже нормы, тогда заливается электролит.

Сколько служит электролит

Автомобилисты активно спорят на тему того, как долго сохраняет свои свойства электролит и есть ли у него ограничения по сроку службы.

У электролита отсутствует понятие конкретного срока службы. Это зависит от того, насколько эффективно жидкость выполняет свои задачи.

Пока смесь из дистиллированной воды и серной кислоты справляется со своими обязанностями, её считают пригодной к использованию.

На уменьшение или увеличение срока службы могут влиять такие факторы:

плотность;
температура эксплуатации АКБ;
степень заряда батареи.

Если плотность будет в пределах нормы, батарея находится в состоянии полного или близкого к нему заряда, а также автомобилист не столкнётся с экстремально высокими или низкими температурами, на одном и том же электролите удастся ездить достаточно долго. Поскольку производитель предусматривает, что батареи служат от 5 до 8 лет, то и длительность работоспособности электролита примерно такая же. Но когда ресурс АКБ подходит к концу, это связано с разрушением пластин и с тем, что они не могут выполнять свои функции. Дело вовсе не в самом электролите. При условии исправных пластин жидкость может служить очень долго.

Ситуация с кислотно-свинцовыми АКБ не совсем простая. За ними нужен тщательный уход и постоянный контроль. Значимость аккумулятора переоценить сложно. Поэтому крайне важно изначально выбрать батарею высокого качества, соответствующую требованиям вашего автомобиля, а также поддерживать её в стабильном рабочем состоянии. В этом плане необслуживаемые АКБ проще. В них не требуется доливать электролит и дистиллированную воду. Единственным мероприятием может стать периодическая зарядка, если заряд аккумулятора не удаётся компенсировать естественным путём, за счёт работы генератора.

профессионал — Инструкция по нейтрализации отработанной серной кислоты аккумуляторных батарей (2 класса опасности)

1.Общие требования безопасности.

При сборе, хранении, нейтрализации отработанной серной кислоты от аккумуляторных батарей следует учитывать особенности ее эксплуатации и степень опасности.

Природные воды имеют нейтральную, слабокислую или слабощелочную реакцию, рН их находится в пределах 6. 5 — 8,5. Электролит имеет кислую рН среду и представляет собой серную кислоту плотностью 1,2 — 1,27. Аккумуляторная серная кислота является достаточно концентрированной и не подлежит утилизации без предварительной нейтрализации.

Растворы серной кислоты оказывают вредное воздействие на организм человека.

При нагревании серной кислоты образуются пары сернистого ангидрида, которые, соединяясь с парами воздуха, образуют кислотный туман. При вдыхании паров серной кислоты раздражаются и прижигаются слизистые оболочки верхних дыхательных путей.

При попадании на кожу серная кислота вызывает сильные ожоги, болезненные и трудно поддающиеся лечению. Попадание серной кислоты в глаза грозит потерей зрения.

Персонал, занятый нейтрализацией аккумуляторной серной кислоты, должен работать в одежде из кисло-защитной ткани, прорезиненных фартуках, резиновых сапогах, резиновых кислостойких перчатках, защитных очках или щитках из оргстекла, иметь фильтрующий противогаз марки В.

Места сбора и нейтрализации аккумуляторной серной кислоты должны иметь предупредительные надписи.

2. Требования безопасности перед началом работы.

Получить инструктаж от ответственного за нейтрализацию, о мерах безопасности и производственной санитарии при работе с аккумуляторной серной кислотой.

Подготовить и проверить исправность защитных средств, приспособлений и другого инвентаря. Следует иметь в виду, что любые разбавленные растворы серной кислоты, к которым относится и электролит, крайне • агрессивны. Вследствие этого нейтрализацию электролита необходимо проводить с максимально возможной быстротой и без перерывов.

3.Требования безопасности во время работы.

Нейтрализацию отработанного электролита проводят известковым молоком. Для приготовления одного литра известкового молока необходимо взять 100 граммов не гашенной извести (СаО). Процесс гашения извести сопровождается сильным разогревом и разбрызгиванием.

Для нейтрализации 1 литра электролита необходимо взять 7 литров известкового молока, при этом электролит порциями добавляют в известковое молоко. Окончание нейтрализации проверяют с помощью раствора индикатора (метилоранжа), цвет которого в нейтральном растворе -желтый, в кислом — красный.

Процесс нейтрализации электролита известковым молоком проходит с выделением теплоты и образованием нерастворимого в воде соединения сульфата кальция. Осветление воды после нейтрализации длится 2-3 часа. Осветленная вода сливается в ливневую канализацию. Шлам отработанного электролита и образовавшийся в процессе нейтрализации электролита и образовавшийся в процессе нейтрализации сульфат кальция, необходимо просушить, после чего сложить в место сбора отходов.

По окончании работы необходимо провести уборку рабочего места, все приспособления, инструменты и материалы сложить в указанное место.

В случае проливов серной кислоты на пол ее следует немедленно нейтрализовать, посыпать известью, убрать лопатой, а затем тщательно промыть это место сильной струей воды. При попадании кислоты на одежду ее необходимо смыть обильной струей воды, нейтрализовать 2-3% раствором соды и снова промыть водой. При необходимости сдать спецодежду на санобработку и принять душ.

4. Оказание первой медицинской помощи.

Рабочим, участвующим в нейтрализации отработанного электролита, необходимо знать методы оказания первой помощи при несчастных случаях.

При ожогах кожи кислотой разрезать и осторожно удалить клочки одежды. Обработать кожу водой. Несильной струей воды попытаться удалить остатки электролита.

После промывания водой наложить примочку с раствором пищевой соды.

_______________________		______________________
^{Должность лица, ответственного за охрану окружающей среды}		^ФИО

Скачать инструкцию бесплатно в формате pdf

< Предыдущая		Следующая >

Что такое аккумуляторная кислота? Его состав и функции

Аккумуляторная кислота – это кислота, используемая в свинцово-кислотных батареях. Аккумулятор не может работать без аккумуляторной кислоты или электролита. Аккумулятор преобразует электрическую энергию в химическую в процессе зарядки. Аккумулятор преобразует химическую энергию в электрическую во время разрядки. Мы используем свинцово-кислотные аккумуляторы в автомобилях, ДГ-установки и источник постоянного тока 110 вольт для автоматических выключателей. Электролит играет очень важную роль в работе аккумулятора. В этой статье мы узнаем о составе аккумуляторной кислоты и ее роли в процессе зарядки и разрядки аккумулятора.

Состав аккумуляторной кислоты

Аккумуляторная кислота изготовлена из серной кислоты (h3So4), разбавленной очищенной водой, чтобы получить общую концентрацию около 29-32, плотность 1,25-1,28 кг/л и концентрацию 4,2. Молл.

Значение pH электролита составляет около 0,8, поэтому при обращении с аккумуляторной кислотой необходимо соблюдать особую осторожность.

Почему аккумуляторы содержат кислоту?

Батарея преобразует-

Электрическую энергию в химическую в процессе зарядки
Химическая энергия в электрическую в процессе разрядки

Электролит – это среда, которая помогает преобразовывать электрическую энергию в химическую во время зарядки и химическую энергию в электрическую во время разрядки. Таким образом, без аккумуляторной кислоты функционирование аккумулятора невозможно.

Конструкция батареи

Свинцово-кислотная батарея состоит из двух свинцовых пластин, разделенных электролитом. Положительная пластина содержит перекись свинца (PbO2), а отрицательная — свинец (Pb). Разбавленная серная кислота в качестве электролита остается между пластинами. Другая часть батареи — сепаратор. Сепараторы представляют собой изоляционный материал, который разделяет пластины батареи, чтобы они не соприкасались. Аккумулятор перезаряжается путем химических реакций зарядки и разрядки.

Роль аккумуляторной кислоты при зарядке и разрядке аккумулятора

Электроны перемещаются от отрицательно заряженной свинцовой пластины к положительно заряженной пластине во время разрядки аккумулятора.

Отрицательная реакция на чашке:

Pb(s) + HSO4-(aq) → PbSO4(s) + H+(aq) + 2 e-

Положительная реакция на чашке:

PbO2(т) + HSO4- + 3H+(водн. ) + 2 e- → PbSO4(т) + 2 h3O(л)

Комбинированная общая химическая реакция ;

Pb(s) + PbO2(s) + 2 h3SO4(aq) → 2 PbSO4(s) + 2 h3O(l)

Уравнение заряда и разряда батареи, как указано в

Из приведенного выше уравнений, ясно, что без электролитов электрохимические реакции невозможны.

Что происходит во время процесса зарядки и разрядки аккумулятора?

Когда батарея полностью заряжена, отрицательная пластина — свинец (Pb), электролит — концентрированная серная кислота, а положительная пластина — диоксид свинца (Pb0 ₂ ). В условиях перезарядки при электролизе воды образуются газообразный водород и газообразный кислород. Некоторые типы аккумуляторов позволяют добавлять воду для восполнения потерь.

После разрядки аккумулятора в результате обратной реакции образуется сульфат свинца на обеих пластинах. Полностью разряженная батарея вызывает образование сульфата свинца на обеих пластинах , разделенных водой. На этом этапе батарея полностью разряжена и не может восстановиться или снова зарядиться. Таким образом, глубокая разрядка батареи приводит к необратимому повреждению батареи.

Никогда не перезаряжайте и не разряжайте аккумулятор.

Свинцово-кислотные аккумуляторы: обращение с химическими веществами в соответствии с требованиями агентства к отчетности по инвентаризации химических веществ. Когда батареи находятся на объекте и вы сделали соответствующее уведомление в SERC и LEPC для выполнения требований раздела 302 EPCRA, следующим шагом будет определение, должны ли вы сообщать о свинцово-кислотных батареях (или их компонентах) в соответствии с разделами 311 EPCRA. -312 для требований к отчетности по инвентаризации опасных химических веществ.

Разделы 311-312 требуют, чтобы любое предприятие с химическими веществами в количествах, которые равны или превышают следующие пороговые значения, сообщало о свинцово-кислотных батареях в этих случаях: ниже.

Для других опасных химических веществ, для которых требуется паспорт безопасности (SDS), пороговое значение составляет 10 000 фунтов.

Расчет порогового значения

Прежде чем мы углубимся в отчеты о батареях, давайте взглянем на типичный паспорт безопасности для свинцово-кислотной батареи. Большинство паспортов безопасности разбивают компоненты следующим образом:

Основными компонентами свинцово-кислотных аккумуляторов являются свинец и/или оксид свинца и электролит (серная кислота и вода) . Другие компоненты также должны быть рассмотрены; однако ни сурьма, ни полипропилен не указаны в приложениях A и B, поэтому к ним будет применяться общий порог в 10 000 фунтов, если вы сообщаете по компонентам (если в вашем штате нет конкретных порогов).

Свинец и/или оксид свинца также не указаны в качестве EHS в Приложении A или B, и поэтому их не нужно агрегировать по различным источникам свинца в соответствии с руководящим документом EPA. Прежде всего, серная кислота будет химическим веществом, используемым для определения того, должны ли вы отчитываться из-за TPQ. Для серной кислоты указанная в Приложении A/B TPQ составляет 1000 фунтов. Поэтому следует использовать нижний порог в 500 фунтов.

Чтобы рассчитать, превышают ли имеющиеся у вас на объекте батареи TPQ или 500 фунтов (в зависимости от того, что меньше), вам потребуется общий вес батареи. Для этого расчета предположим, что батарея весит 60 фунтов. Чтобы рассчитать общее количество серной кислоты в батарее, умножьте вес (60 фунтов) на процентное содержание серной кислоты (44%). В результате получается 26,4 фунта серной кислоты.

60 фунтов x 0,44 = **26,4 фунта**

Как правило, одна батарея не подтолкнет вас к порогу, если только она не очень большая. Допустим, у вас есть 20 таких аккумуляторов, потому что вы используете их для питания вилочных погрузчиков на месте, а аккумуляторы регулярно находятся на зарядной станции. В этой ситуации вы должны взять 26,4 фунта серной кислоты и умножить ее на количество аккумуляторов, имеющихся у вас на объекте, что равно 20.