Электролит это щелочь или кислота – Электролит щелочной и кислотный — какой выбрать?

Содержание

Электролит щелочной и кислотный — какой выбрать?

Электролиты Сейчас аккумуляторы очень плотно влились в нашу повседневную жизнь. Аккумуляторы в том или другом виде есть в каждом доме. А что касается транспортных средств, то без аккумуляторов они попросту не смогут нормально функционировать. Автомобилистам очень важно следить за исправностью своих аккумуляторов, проверять уровень электролита в них и вовремя восстанавливать.

Электролит – это основной компонент любого аккумулятора. Именно благодаря электролиту аккумулятор вырабатывает электроэнергию. Существует два основных вида электролитов: щелочной и кислотный. Каждый электролит имеет свои особенности и условия использования.

1. Что такое щелочной электролит.

Электролит

Щелочной электролит – это раствор едкого лития и едкого калия или едкого натрия и едкого калия в дистиллированной воде. Сам раствор может быть немного окрашенным. Щелочные электролиты более надёжны и долговечны, чем кислотные, а также превосходят кислотные по множеству факторов. Но от щелочных аккумуляторов нельзя получить стартовый ток, поэтому их применение в автомобильных средствах очень ограничено. В автомобилестроении больше распространены именно кислотные аккумуляторы. Конечно, щелочные аккумуляторы долговечны, но и они рано или поздно выходят из строя. Есть некоторые факторы, которые уменьшают срок службы щелочного электролита:

1. Постоянные неполноценные заряды аккумуляторной батареи.

2. Систематические глубокие разряды (ниже критических значений).

3. Понижение уровня электролита ниже верхнего края пластин.

4. Повышение плотности электролита в условиях температур выше 0 градусов по Цельсию.

5. Повышенные рабочие температуры.

2. Сколько электролита лить в аккумулятор?

Аккумуляторы заправлять можно только тем типом электролита, которым они заправлялись ранее. Электролиты очень опасны при попадании на слизистые оболочки или на кожу, поэтому во время заправки обязательно необходимо соблюдать элементарные правила безопасности (одевать защитные очки, перчатки, одежду, а все операции производить очень аккуратно). Перед тем как приступать к заправке аккумуляторной батареи нужно выяснить в чём же точная причина выхода его из строя. Если случилось так, что причина в замыкании или осыпании пластин, то сделать скорее всего ничего не удастся, и придётся покупать новый аккумулятор. Если же причина в электролите, необходимо разрешить такие главные задачи:

1. Каким электролитом заполнен аккумулятор.

2. Какой уровень плотности электролита и что следует сделать.

ЭлектролитПервый вопрос может показаться странным, но на практике многие не знают, какой у них электролит (или вообще не знают, что это). Нередко случается, что в щелочной аккумулятор доливают кислоту, а в кислотный – щёлочь. Последствия подобных экспериментов плачевны как для аккумуляторов, так и для здоровья автомобилистов-«умельцев». Чтобы с высокой долей точности определить, какой электролит находиться в аккумуляторе, есть несколько способов:

1. Использовать универсальный индикатор. Кислота даёт красный окрас, а щёлочь – синий либо фиолетовый. Но недостаток этого способа в том, что не у всех есть универсальный индикатор.

2. Нанести несколько капель электролита на известь, мел или на обычную землю. Если электролит кислотный, начнёт выделяться газ. Если же электролит щелочной – никакой реакции не произойдёт.

Для определения плотности электролита понадобиться специальный прибор – ареометр. Плотность кислотного электролита при температуре в 20 градусов по Цельсию должна равняться 1,25-1,27 грамм на кубический сантиметр. Для приготовления кислотного электролита понадобятся серная кислота и дистиллированная вода.

Вливать можно только кислоту в воду тонкой струйкой, но не наоборот. Это связано с тем, что во время смешивания воды и кислоты выделятся тепло. И это тепло при резком вливании вызывает плавление или разрушение посуды. Помните, объём полученного раствора будут меньше, чем общий объём кислоты и воды, так как при их смешении происходит взаимное растворение.

Ареометр Во время приготовления раствора нужной плотности следует придерживаться определённых соотношений жидкостей. Добиться этого крайне сложно (разве что у вас есть набор точных измерительных приборов). Так что после приготовления обязательно проконтролируйте полученную смесь ареометром. После первой зарядки аккумулятора ещё раз проконтролируйте плотность при помощи ареометра. Если плотность выше или ниже необходимого значения (1,25-1,27 грамм на кубический сантиметр), значит необходимо добавить либо воду, либо кислоту. Плотность щелочного электролита должна составлять 1,19-1,21 грамм на кубический сантиметр. Щелочные электролиты бывают натриевыми и калиевыми. Для каждого из них существуют нормативы соотношения составляющих компонентов, которых стоит придерживаться. Решение несоответствий аналогично кислотным электролитам.

Некоторые умельцы рекомендуют во время заправки электролитом заливать в аккумулятор ещё и масло. Это должно уменьшить испарение воды, и сдержать накопление в нём карбонатов. Если аккумулятор сохранялся с заполненным электролитом менее одного года, то начинать его эксплуатировать можно не меняя этот электролит (если электролит соответствует конструктивным особенностям аккумулятора). Если же аккумулятор хранился более длительное время, электролит обязательно нужно сменить. Сколько электролита лить в аккумулятор? Электролита необходимо столько, чтобы он полностью покрывал аккумуляторные пластины. На некоторых аккумуляторах есть специальная разметка, по которой очень удобно ориентироваться по уровню электролита и его необходимом количестве.

3. Как зарядить аккумулятор со щелочным электролитом.

Кислотный электролитУ автомобилистов-новичков очень часто возникает вопрос: «Как зарядить аккумулятор?». Это одна из самых простых и самых необходимых для автомобилистов процедур. Ведь не будешь каждый раз покупать новый аккумулятор после того, как старый разрядится. А самостоятельная зарядка аккумулятора экономить не только деньги, но и время. Заряд щелочного аккумулятора производится от источника постоянного тока. Заряд в автоматическом режиме без контроля параметров производиться при помощи автоматического зарядного устройства типа УЗПС.

Во время заряда однотипные батареи и аккумуляторы соединяются последовательно, а их количество зависит от напряжения источника питания и необходимого напряжения в конце заряда. Исправный и правильно включённый щелочной аккумулятор должен иметь такие значения напряжения:

1. С начала заряда – 1,40-1,45 В.

2. В конце заряда – 1,75-1,85 В.

Режимы заряда аккумуляторных батарей:

1. Нормальный режим – заряд производится нормальным током на протяжении 6 часов.

2. Усиленный режим – заряд производится нормальным током на протяжении 12 часов.

3. Ускоренный режим – заряд производится силой тока больше нормальной в два раза на протяжении 2,5 часов и нормальной силой тока на протяжении 2 часов.

Усиленный режим заряда применяется в таких случаях:

1.

Если аккумулятор вводится в действие.

2. После каждых 10 циклов перезаряда.

3. Если аккумулятор используется нерегулярно – раз в месяц.

4. Если был полностью сменён электролит.

5. После очень глубоких разрядов, которые ниже конечного напряжения.

Рекомендации по зарядке щелочных аккумуляторов:

1. Если заряжать щелочные аккумуляторные батареи при помощи слабого тока, это заметно ухудшает их работоспособность. Поэтому не рекомендуется это делать без крайней необходимости.

Кислотный электролит 2.

Во время заряда нельзя допускать, чтобы температура электролита повышалась более чем на 45 градусов по Цельсию для электролитов, в составе которых присутствует добавка едкого лития и более чем на 35 градусов по Цельсию для электролитов без добавок едкого лития. Если вдруг так случилось, то обязательно нужно дать время аккумулятору для остывания.

3. Заряд аккумуляторов можно проделывать в нормальном режиме даже зимой на открытом воздухе, если температура не падает ниже минус 30 градусов по Цельсию (для железно-никелевых аккумуляторов необходима температура не ниже, чем минус 10 градусов по Цельсию). В противном случае аккумулятор стоит утеплить.

4. Когда происходит заряд аккумулятора, нельзя допускать выплёскивания электролита.

5. Перед началом заряда по истечению 10 циклов следует обязательно проверять уровень электролита и довести его до нормального значения.

4. Как восстановить кислотный аккумулятор.

Кислотные электролиты – это раствор в дистиллированной воде серной кислоты, в котором нет посторонних вкраплений. Этот раствор имеет немного желтоватый цвет. Кислотными электролитами заправляют свинцовые и свинцовые тяговые аккумуляторы.

Кислотные аккумуляторы часто выходят из строя. Самая распространённая причина – зимовка незаряженного аккумулятора в гараже. Почему же оставлять незаряженный аккумулятор в гараже на зиму так опасно? Это связанно с тем, что электролит в разряженном аккумуляторе очень ослаблен и по составу скорее напоминает воду. Поэтому он может замёрзнуть уже при температуре минус 10 градусов по Цельсию. Такое промерзание провоцирует закорачивание аккумуляторных пластин и осыпание их верхнего слоя. После подобных событий аккумулятор восстановить будет очень сложно. Но при наличии терпения и упорства сделать это, иногда получается. Главный принцип – привести аккумулятор в исходное состояние.

Этапы восстановления кислотного аккумулятора:

1. Очистить ёмкость аккумулятора от осевшего на дно мусора, так как именно этот мусор и есть причиной возникновения замыкания.

2. Вылить из ёмкости полностью весь электролит и тщательно промыть ёмкость. Здесь пригодиться электролитный измеритель плотности, которым можно всасывать мелкие частицы, осевшие на дне.

3. Если пластины аккумулятора покрыты солью, понадобиться провести процедуру десульфации (подробнее – в следующем пункте).

Электролит 4. Необходимо проделать «раскачивание аккумулятора». Для этого понадобится зарядное устройства, способное выдать ток малой силы (от 0,1 до 0,5 А). В прочем, в продаже присутствуют современные модели зарядных устройств, у которых сразу же предусмотрен режим восстановления аккумуляторов. Если вдруг при силе тока в 0,1 А, электролит всё равно пузырится, то следует поставить ещё меньшее значение. В таком случае понадобиться больше времени.

5. Заряжать аккумулятор при напряжении в 14,4 В до тех пор, пока увеличение напряжения на аккумуляторных клеммах не прекратиться. Если рост напряжения не происходит уже несколько часов, нужно разрядить аккумулятор.

6. Повторять предыдущий пункт до того момента, пока на клеммах не будет значиться напряжение около 12 В.

7. Нормализовать электролит, разбавляя его водой или добавляя более сильный раствор.

8. Сделать замер ёмкости аккумулятора при помощи лампочки. Зная энергопотребление лампочки, замерить время, за которое она «посадит» аккумулятор и из этого рассчитать его ёмкость.

Разряжать нужно до значения 10,2 В (в каждом отсеке до 1,7 В), так как отсеки могут работать не слаженно после закорачивания. Если после такой процедуры оказалось, что ёмкость аккумулятора приблизительно равна заводской ёмкости, то его можно смело брать в эксплуатацию. Восстановленному аккумулятору требуется больше внимания, нежели новому. Необходимо будет тщательно следить за плотностью электролита, его уровнем, нельзя подвергать такой аккумулятор стрессу (режим использования должен быть максимально плавным). Восстановление кислотного аккумулятора – процедура довольно простая, которая порой помогает сэкономить денежные средства на покупке нового аккумулятора и лучше понять устройство транспортного средства.

5. Десульфатация кислотного аккумулятора.

Электролит кислотный Десульфация – это процедура, которая необходима в случае покрытия пластин аккумулятора слоем соли. Предназначение процедуры десульфации – устранить солевой налёт с пластин и нормализировать их работу. Для десульфации кислотного аккумулятора используются специальные десульфирующие присадки. Присадки от разных производителей, соответственно, имеют и разные инструкции по применению, так что важно предварительно прочитать эту инструкцию, а потом чётко ей следовать.

Десульфирующую присадку можно заливать или отдельно, или вместе с электролитом. После того, как присадка была залита, следует выждать не меньше 48 часов, пока не раствориться налёт, после чего аккумулятор можно снова брать в эксплуатацию. Помимо присадок, для десульфации пластин кислотного аккумулятора можно использовать и подручные средства.

Процедура состоит из следующих этапов:

1. Заряжать аккумулятор на протяжении нескольких часов.

2. Слить из аккумулятора весь электролит.

3. Все ёмкости промыть несколько раз дистиллированной водой.

4. Залить в ёмкости 2,5-процентный раствор обычной питьевой соды (приготовить его можно, растворив 25 г соды в 1 литре дистиллированной воды).

5. Оставить этот раствор на 2-3 часа, а потом слить.

6. Залить в ёмкости 2-3-процентный раствор обычной поваренной соли (приготовить его можно, растворив 20-30 г соли в 1 литре дистиллированной воды).

7. Провести зарядку аккумулятора на протяжении одного часа в нормальном режиме.

8. Вылить из ёмкостей раствор поваренной соли, а потом тщательно промыть внутренние поверхности дистиллированной водой.

9. Опять залить в ёмкости раствор питьевой соды, но уже 4-процентный (приготовить его можно, растворив 40 г соды в 1 литре дистиллированной воды) и провести зарядку аккумулятора на протяжении одного или нескольких часов.

10. Вылить из ёмкостей раствор питьевой соды и тщательно промыть весь аккумулятор изнутри дистиллированной водой.

11. Заполнить аккумулятор новым электролитом и произвести его полую зарядку.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

auto.today

Щелочной электролит для аккумулятора

Щелочной электролит имеет большое количество преимуществ перед другими видами токопроводящих веществ, поэтому широко используется в современных перезаряжаемых источниках питания. Об основных характеристиках, а также о свойствах и химическом составе этого вещества будет подробно рассказано далее.

Что такое щелочной электролит

Щелочной электролит представляет собой химическое соединение, принимающее активное участие при накоплении аккумулятором электроэнергии. Благодаря определённым свойствам такое вещество может многократно участвовать в восстановительно-окислительных реакциях без потери качества.

В щелочных аккумуляторах используются различные химические составы, поэтому аккумуляторы этого типа могут существенно отличаться по многим показателям.

Свойства и химический состав

Наиболее часто в аккумуляторах применяются щелочные электролиты следующих составов:

  • Калиево литиевый.
  • Натриевый.
  • Никель-кадмиевые.
  • Никель-металлогидридные.

Натриевые электролиты обладают большим сроком эксплуатации, но совершенно непригодны для использования при отрицательной температуре воздуха.

Калиево-литиевые в этом отношении значительно превосходят натриево-литиевые составы по морозостойкости, но для работы в тропических условиях не подходят из-за ограничения максимальной эксплуатационной температуры на отметке 35˚С.

применяются в современной электронике, но наличие эффекта памяти налагает на использование таких изделий определённые ограничения.

лишены этого недостатка, но их стоимость довольно велика, что является серьёзным препятствием на пути широкого применения элементов этого типа в качестве портативных источников электроэнергии.

Области применения

Они могут использоваться для заправки аккумуляторных батарей различной ёмкости и вольтажа. Такие изделия широко используются в следующих областях:

  • Системы сигнализации.
  • В качестве стартерных батарей для военной техники.
  • Резервные источники питания для пассажирских вагонов, троллейбусов и трамваев.
  • В качестве тяговых устройств для мощных электроустановок.

Компактные батареи с щелочным электролитом могут применяться также в электроинструменте, различных гаджетах и детских игрушках.

Кроме применения в аккумуляторных батареях щелочной электролит может быть использован для меднения стали. Такой метод является одним из самых эффективных для покрытия медью других металлов.

Аналогичные щелочные смеси можно сделать для цинкования. Наиболее часто таким образом покрываются цинком изделия, имеющие сложные геометрические формы.

Как заправлять аккумуляторы

Если восстановить работоспособность аккумулятора с помощью зарядки не удаётся, то возможно потребуется замена щелочного электролита. От правильного выполнения такой работы будет зависеть продолжительность эксплуатации АКБ. Рекомендуется осуществлять замену жидкости в такой последовательности:

  • Отсоединить аккумулятор от потребителей электроэнергии.
  • Надеть защитные очки и перчатки. Не лишним будет защитить одежду от едкого вещества с помощью прорезиненного фартука.
  • Удалить пробки и вылить старую жидкость из банок.
  • Произвести подготовку нового электролита.
  • Залить до рекомендуемого заводом-изготовителем аккумулятора уровня.
  • Установить на место пробки.
  • Подключить аккумулятор к зарядному устройству.

Если причина неработоспособности аккумулятора заключалась в некачественном электролите, то после замены химического состава и полной зарядки, АКБ можно будет использовать в стандартном режиме.

Меры предосторожности

Как уже было сказано выше использование перчаток и очков является обязательным условием при выполнении работ с щелочными растворами. Игнорирование этого правила может привести к очень серьёзным последствиям. Например, можно получить серьёзные ожоги слизистой оболочки глаз или повредить кожные покровы верхних конечностей.

Если в результате выполнения работ попадания едкого вещества на кожу не удалось избежать, то поражённые участки следует немедленно промыть большим количеством воды, с добавлением уксуса или лимонной кислоты. Про попадании электролита в глаза также необходимо промыть поражённый орган зрения и немедленно обратиться за медицинской помощью.

При работе с элетролитом и зарядке батареи не рекомендуется курить или разводить открытый огонь в помещении. Несоблюдение этого требования может закончиться взрывом горючего газа, который может образоваться в процессе протекания химических реакций.

Как приготовить щелочной электролит

Его можно приобрести в специализированных магазинах, но если такой возможности нет, то жидкую смесь для заливки в аккумулятор можно приготовить своими руками. Для

выполнения этой работы следует подготовить твёрдую щёлочь, дистиллированную воду и неметаллическую посуду. Приготавливается натриево или калиево-литиевый электролит в такой последовательности:

  • Налить в посуду необходимое количество воды.
  • В воду аккуратно всыпать заранее приготовленную порцию щёлочи.
  • Медленно перемешать стеклянной или пластмассовой лопаткой смесь.
  • Произвести замер плотности электролита. Если этот параметр находится на слишком низком уровне, то следует добавить сухое вещество, если слишком высокий, то добавить воды (оптимальное значение 1,2 г/мм3).
  • Накрыть посуду крышкой и дать отстояться раствору в течение 3 часов.
  • Аккуратно слить разбавленную щелочь таким образом, чтобы осадок остался на дне ёмкости.

Приготовленный раствор следует хранить в стеклянной таре с плотно закупоренными горлышками. В качестве крышек рекомендуется использовать резиновые заглушки либо любой материал, не реагирующий на щёлочь.

При приготовлении электролита также следует соблюдать осторожность и использовать защитные очки и перчатки.

Остались вопросы или есть что добавить? Тогда напишите нам об этом в комментариях, это позволит сделает материал более полным и точным.

istochnikipitaniy.ru

Электролит щелочные — Справочник химика 21

    Щелочные аккумуляторы значительно легче свинцовых, но дают более низкие напряжения. Рабочее напряжение железо-никелевого аккумулятора составляет приблизительно 1,3—1,2 В для кадмиевого аккумулятора оно несколько меньше. Для щелочного аккумулятора выходы по току меньше, чем для свинцового, а вследствие значительно большей разности между зарядным и разрядным напряжениями выход по энергии составляет только 55—66%. Но зато щелочные аккумуляторы меньше боятся механической тряски, имеют большой срок службы, могут систематически работать с перегрузкой и не выходят из строя при хранении в разряженном состоянии. Электролит щелочного аккумулятора поглощает СО 2 из атмосферы, в результате чего уменьшается его проводимость, поэтому электролит приходится время от времени обновлять. [c.18]
    Электролит щелочных аккумуляторов [c.321]

    Пластины и электролит щелочных аккумуляторов помещ т в закрытый сосуд из стали. Преимущество этих аккумуляторов перед кислотными в простоте обслуживания и высокой механической прочности. Кроме того, они не требуют постоянного контроля за концентрацией электролита. Рабочее напряжение заряженных аккумуляторов 1,30 — 1,34 В (для никель-кадмиевых) и 1,37 — 1,41 В (для железо-никелевых). [c.58]

    В табл. 29 приведен состав унифицированных щелочных электролитов. В их обозначении первые две буквы (ЭЩ) обозначают — электролит щелочной. Буква, стоящая после цифры, является порядковым номером разработок. [c.117]

    Введение гидроокиси лития в электролит щелочного аккумулятора увеличивает емкость и срок службы аккумулятора при обычных температурах и удлиняет рабочий интервал в сторону высоких температур. Это полезное действие, однако, наблюдается лишь при умеренных концентрациях едкого лития в электролите, превышение которых, наоборот, приводит к ухудшению свойств аккумулятора. Установлено, что при большой концентрации едкого лития в электролите он может образовать с. массой положительного электрода электрохимически инертное соединение Ь ЫЮ2, от чего емкость электрода падает. [c.138]

    Электролит ЭЩ-6 содержит 480 г/л едкого калия, 52 г/л окиси цинка и 0,45 г/л двуокиси кремния. Электролит ЭЩ-7 готовится растворением в дистиллированной воде 600 г/л едкого калия, 62 г/л окиси цинка и 0,45 г/л двуокиси кремния. Электролит ЭЩ-28 по своему составу аналогичен ЭЩ-7, но не содержит двуокиси кремния. В наименовании электролита первые две буквы обозначают электролит щелочной , последующая цифра— условный порядковый номер. Электролит ЭЩ-7 предназначается для элементов летнего типа, работающих при температурах 0 +50° С. Электролит ЭЩ-6 применяется для элементов универсального типа, работающих при температурах —30-ь — -Ь50°С. [c.292]

    Соотношение между напряжением и концентрацией электролита. Электролит щелочного аккумулятора, рассматриваемый в целом, не претерпевает изменений при работе аккумулятора. Поэтому есть основания ожидать, что э. д. с. железо-никелевого аккумулятора не зависит от коицентрации электролита. Это очень близко к истине. Однако опытами Ферстера установлено, что реакции в железо-никелевом аккумуляторе не полностью независимы от концентрации электролита. Он нашел, что при изменении концентрации электролита в пределах более широких, чем принято в практике, напряжение аккумулятора изменялось на несколько милливольт. Этими незначительными изменениями напряжения в зависимости от концентрации электролита можно пренебречь. [c.223]


    В качестве католита применяется водно-спиртовой раствор нитробензола, так как в чистой воде нитробензол почти нерастворим. Прибавка уксуснокислого натрия создает в электролите щелочную среду (раствор уксуснокислого натрия обладает щелочной реакцией). Это способствует процессу, так как реакция (2) в щелочной среде идет значительно быстрее. [c.120]

    Такой способ регулирования кислотности неоднократно предлагался и проверялся в опытных и производственных условиях. При питании электролизеров кислым рассолом наблюдалось усиленное разрушение асбестовых волокон диафраг.мы кислым анолитом, выщелачивание магния из асбеста и осаждение Мд(0Н)2 в толще диафрагмы, где электролит щелочной. Насколько нам известно, проводившиеся в этом направлении опыты пока не позволили увеличить выход по току и снизить удельный расход графита. [c.110]

    На катоде металл выделяется в виде крупных блестя шдх кристаллов. Чистота металла — 99,8—99,99%. Раз мер кристаллов может быть уменьшен путем введения в электролит боратов, фосфатов, карбонатов или силикатов, однако в этом случае вольфрам получается более грязным. К загрязнению катодного осадка приводит также присутствие в электролите щелочных металлов. [c.138]

    Электролитическими методами получают многие металлы и некоторые неметаллы. Кислород и водород получают электролизом воды, содержащей электролит. Щелочные металлы, щелочноземельные металлы, магний, алюминий и многие другие металлы производят для нужд промышленности или для специальных целей электрохимическим восстановлением их соединений. [c.325]

    Совмещение операции обработки электродов щелочью с их катодной нагрузкой уменьшает потери гидроокиси, которая при простом воздействии щелочи образует значительные наросты на поверхности пластины, теряющиеся на последующих операциях. Под

www.chem21.info

Щелочной элемент — Википедия

Щелочной элемент питания — марганцево-цинковый гальванический элемент питания, в котором в качестве катода используется диоксид марганца, анода — порошкообразный цинк, а в качестве электролита — раствор щёлочи, обычно гидроксида калия.

Впервые использовать щелочной электролит в химических источниках тока предложили независимо друг от друга Вальдемар Джангнер (англ.) в 1899 году и Томас Эдисон в 1901 году[1][2]. Они использовали щелочной электролит в никель-кадмиевых аккумуляторах.

В марганцево-цинковых элементах питания щелочной электролит впервые применил канадский инженер Льюис Урри (англ.)русск. в середине 1950-х годов, работавший в Union Carbide (англ.), выпускавшей элементы питания под маркой «Eveready». Льюис Урри использовал наработки Томаса Эдисона[3]. В 1960 году Урри вместе с Карлом Кордешем и Полом Маршалом получил патент на конструкцию щелочного элемента[4].

Типичные характеристики щелочного элемента питания[5][6]:

  • ЭДС элемента: 1,5 В;
  • Удельная энергия: 65—90 Вт∙ч/кг;
  • Удельная мощность: 100—150 кВт/м³;
  • Рабочая температура: -30…+55 °С.

На аноде проходят реакции окисления цинка. Вначале образуется гидроксид цинка:

Zn + 2OH → Zn(OH)2 + 2e

Который затем разлагается на оксид цинка и воду.

Zn(OH)2 → ZnO + H2O

На катоде, в свою очередь, происходят реакции восстановления оксида марганца (IV) в оксид марганца (III):

2MnO2 + H2O + 2e → Mn2O3 + 2OH

В целом, химические процессы внутри элемента при использовании KOH в качестве электролита можно описать следующим уравнением:

Zn + 2KOH + 2MnO2 + 2e → 2e + ZnO + 2KOH + Mn2O3

В отличие от солевого элемента, в щелочном электролит в процессе разрядки батареи практически не расходуется, а значит, достаточно малого его количества. Поэтому в щелочном элементе в среднем в 1,5 раза больше диоксида марганца.

Основные части щелочного элемента

По конструкции щелочной элемент похож на солевой, но основные части в нём расположены в обратном порядке. Анодная паста (3) в виде цинкового порошка, пропитанного загущённым щелочным электролитом, располагается во внутренней части элемента и имеет отрицательный потенциал, который снимается латунным стержнем (2). От активной массы, диоксида марганца, смешанного с графитом или сажей (5), анодная паста отделена сепаратором (4), также пропитанным электролитом. Положительный вывод, в отличие от солевого элемента, выполнен в виде стального никелированного стакана (1), а отрицательный — в виде стальной тарелки (9). Оболочка (6) изолирована от стакана и предотвращает короткое замыкание, которое может возникнуть при установке нескольких элементов в батарейный отсек. Прокладка (8) воспринимает давление газов, образующихся при работе. Выделение газов в щелочном элементе значительно меньше, чем в солевом, поэтому объём камеры для их сбора тоже меньше. Для предотвращения взрыва батареи при неправильном использовании (например, коротком замыкании), в ней имеется предохранительная мембрана (7). При превышении давления газов происходит разрыв мембраны и разгерметизация элемента — результатом обычно становится течь электролита.

Для увеличения срока хранения в ранних конструкциях элементов производилось амальгамирование цинкового порошка, однако такой способ продления срока хранения элементов делает элементы опасными для использования в быту. Поэтому в современные элементы вводят специальные органические ингибиторы коррозии.

Срок хранения щелочного элемента больше, чем у солевого, за счёт герметичной конструкции, также он не столь требователен к условиям хранения.

В отличие от солевых элементов щелочные могут работать при большем разрядном токе. Кроме того, отсутствует эффект «усталости» элемента, когда после работы на большой нагрузке происходит значительное падение напряжения на выводах элемента, и для восстановления его работоспособности требуется определённое время «отдыха». Однако при коротком замыкании или установке в неверной полярности также возможна течь электролита.

Щелочной элемент имеет то же рабочее напряжение, что и обычный марганцево-цинковый при большей ёмкости, разрядном токе, сроке хранения и рабочем диапазоне температур. Щелочные элементы выпускаются в тех же типоразмерах, что и солевые, и потому могут применяться в тех же приборах, например, в фонарях, электронных игрушках, переносных магнитофонах и т.д. Однако за счёт лучших разрядных характеристик возможно применение их как в устройствах, потребляющих значительный ток (фотовспышки, радиоуправляемые модели), так и в устройствах, потребляющих относительно небольшой ток в течение длительного времени (электронные часы).

Сравнение солевых и щелочных элементов[править | править код]

Благодаря такой конструкции, у щелочного элемента есть следующие особенности:

  • Отсутствие расхода электролита, а значит меньшее его количество, необходимое для работы
  • Анодом является порошкообразный цинк, а не цинковый стакан, поэтому реакция идёт на значительно большей поверхности.
  • Меньше газовыделение, благодаря чему элемент можно делать полностью герметичным.

Отсюда можно выделить следующие преимущества и недостатки:

Преимущества[править | править код]

  • Ёмкость — в 1,5–10 раз больше, чем у солевых элементов, в зависимости от режима работы, при том же типоразмере элемента
  • Меньший саморазряд, длительный срок хранения
  • Лучшая работа при низких температурах
  • Лучшая работа при больших токах нагрузки
  • Меньше падение напряжения по мере разряда

Недостатки[править | править код]

  • Более высокая цена
  • Большая масса
  • Неприемлемы способы восстановления работоспособности, применимые для солевых элементов. Однако существуют особые конструкции щелочных элементов, допускающие определённое количество (обычно, до 25) перезарядок. Такие элементы называют «Rechargeable Alkaline Manganese» (RAM, перезаряжаемые щелочные марганцевые).
  • Вересов Г.П. Электропитание бытовой радиоэлектронной аппаратуры. — М.: Радио и связь, 1983. — С. 85—95. — 128 с.
  • В.В. Китаев, Бокуняев А.А. Колканов М.Ф. Электропитание устройств связи. — М.: Связь, 1975. — С. 225—235. — 328 с. — 24 000 экз.
  • Костиков В.Г. Парфенов Е.М. Шахнов В.А. Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование: Учебник для ВУЗов. — 2. — М.: Горячая линия — Телеком, 2001. — 344 с. — 3000 экз. — ISBN 5-93517-052-3.

ru.wikipedia.org

Щелочные аккумуляторы электролит — Справочник химика 21

    Щелочные аккумуляторы значительно легче свинцовых, но дают более низкие напряжения. Рабочее напряжение железо-никелевого аккумулятора составляет приблизительно 1,3—1,2 В для кадмиевого аккумулятора оно несколько меньше. Для щелочного аккумулятора выходы по току меньше, чем для свинцового, а вследствие значительно большей разности между зарядным и разрядным напряжениями выход по энергии составляет только 55—66%. Но зато щелочные аккумуляторы меньше боятся механической тряски, имеют большой срок службы, могут систематически работать с перегрузкой и не выходят из строя при хранении в разряженном состоянии. Электролит щелочного аккумулятора поглощает СО 2 из атмосферы, в результате чего уменьшается его проводимость, поэтому электролит приходится время от времени обновлять. [c.18]
    При приготовлении и хранении электролита его предохраняют от доступа воздуха, чтобы предотвратить поглощение углекислоты, так как она увеличивает саморазряд аккумуляторов и снижает емкость. При содержании в электролите до 50 г/л соды или поташа электролит заливать не рекомендуется. Все остальные неисправности, возникшие при эксплуатации (утечка тока, короткое замыкание, механические повреждения и т. п.), устраняют обычным способом. Для стабилизации емкости щелочные аккумуляторы подвергают двум-трем тренировочным циклам нормальных режимов. В отдельных случаях, когда батарея на третьем разряде отдает менее 80% номинальной емкости, следует провести дополнительно 1—2 цикла. В первые два цикла батарею заряжают током 150 А в течение [c.264]

    Процессы, протекающие в электролите. Процессы разряда и заряда щелочных аккумуляторов в суммарном виде можно представить реакциями [c.88]

    Электролит за счет углекислоты воздуха постепенно обогащается углекислым калием, который снижает напряжение, увеличивает внутреннее сопротивление и уменьшает емкость аккумулятора. Для устранения действия углекислоты щелочные аккумуляторы при бездействии и разряде должны быть всегда закрыты. Электролит сменяется примерно один раз в год. [c.160]

    Формирование щелочных аккумуляторов заключается в проведении одного или нескольких циклов заряд — разряд. При этом обычно применяют электролит (плотность 1,18—1,20 г/см )—раствор едкого кали и 4—15% гидроокиси лития. Иногда в электролит добавляют АзгОз или 5ЬгОз. Заряд ведут в течение 7—12 ч, а разряд— от 2 до 8 ч до напряжения 1,1 В. [c.98]

    Электролит калиево-литиевый—раствор едкого кали и едкого лития. Применяют для щелочных аккумуляторов. [c.119]

    Щелочные никель-кадмиевые (НК) аккумуляторы по сравнению с НЖ-аккумуляторами обладают лучшей работоспособностью при пониженной температуре и повышенной токовой нагрузке. Саморазряд НК-аккумуляторов значительно меньше. Все эти преимущества связаны прежде всего со своеобразием электрохимических свойств кадмиевого электрода. Так, различие в сохранности заряда щелочных аккумуляторов объясняется тем, что железо в щелочном электролите термодинамически неустойчиво, тогда как потенциал кадмия в тех же условиях положительнее равновесного потенциала водородного электрода, и самопроизвольное окисление чистого кадмия в обескисло- [c.226]


    Пластины и электролит щелочных аккумуляторов помещ т в закрытый сосуд из стали. Преимущество этих аккумуляторов перед кислотными в простоте обслуживания и высокой механической прочности. Кроме того, они не требуют постоянного контроля за концентрацией электролита. Рабочее напряжение заряженных аккумуляторов 1,30 — 1,34 В (для никель-кадмиевых) и 1,37 — 1,41 В (для железо-никелевых). [c.58]

    В некоторых случаях электроды получают два и более циклов формирования. Пластины считаются качественными, если в конце разряда потенциал по отношению к стандартному водородному электроду у положительных пластин будет не менее +0,28 в. а у отрицательных не менее —0,52 в. Потенциалы пластин в щелочных аккумуляторах обычно измеряют при помощи вспомогательного цинкового электрода, погруженного в электролит над пластинами. В этом случае потенциал положительных пластин в конце формировочного разряда должен быть не менее 1,5 б и отрицательных не более 0,7 в. Формированные пластины тщательно промывают и сушат. Отрицательные пластины для стабилизации кадмиевой активной массы пропитывают соляровым маслом. Для. этого их на сутки погружают в 10% раствор солярового масла в бензине (или бензоле), а затем 2 ч обдувают воздухом для удаления паров [c.535]

    Электролит в этих аккумуляторах, в отличие от свинцовых и щелочных аккумуляторов, в реакциях заряда и разряда не участвует, поэтому его можно брать очень мало. Это обстоятельство позволило создать аккумуляторы, имеющие очень эффективную конструкцию электроды помещены вплотную друг к другу и разделены только тонким слоем целлофана. Весь электролит находится в порах электродов. Серебряно-цинковые аккумуляторы имеют больщую емкость, высокую энергию и высокую мощность на единицу массы и объема, поэтому они широко применяются там, где необходимы аккумуляторы небольшого размера. [c.602]

    В качестве анода используют фольговые оксидно-никелевые электроды щелочных аккумуляторов либо аноды из устойчивых в щелочной среде материалов, например графита. Нели при электрохимическом синтезе карбоновых кислот в щелочной электролит ввести сульфат никеля, то в процессе электролиза на поверхности таких анодов осаждается слой гидроксидов никеля, которые окисляют спирт наряду с гидроксидами, находящимися в объеме раствора. [c.208]

    Введение гидроокиси лития в электролит щелочного аккумулятора увеличивает емкость и срок службы аккумулятора при обычных температурах и удлиняет рабочий интервал в сторону высоких температур. Это полезное действие, однако, наблюдается лишь при умеренных концентрациях едкого лития в электролите, превы

www.chem21.info

кислотный, щелочной, корректирующий, состав и пропорции, как правильно приготовить и залить

Электролит – одна из основных составляющих аккумуляторных батарей, которые дают возможность запуска автомобиля. Он бывает нескольких видов, различающихся по своему составу. Своевременный контроль за количеством и качеством электролита в аккумуляторе позволит избежать преждевременный выход аккумулятора из строя и сэкономить на покупке нового устройства.

Виды, состав и особенности

На данный момент различают три вида электролитов для аккумуляторов, для щелочных аккумуляторов — щелочной, а для кислотных — кислотный, но так же выделяют и корректирующий электролит, необходимый при обслуживании батарей.

Как определить кислотный аккумулятор или щелочной? Проще всего это сделать по маркировке корпуса и по материалу, из которого он сделан. Корпус кислотных АКБ всегда изготавливается из специального пластика, тогда как щелочные батареи могут быть сделаны из металла. Так же можно определить протестировав каплю электролита из аккумулятора: кислотный электролит вступит в реакцию с содой или мелом.

Кислотный

Представляет собой смесь серной кислоты, составляющей тридцать пять процентов всего состава, и дистиллированной воды, которая занимает оставшиеся шестьдесят пять. Данный состав в аккумуляторе находится в емкости со свинцовыми пластинами, при контакте этих элементов и происходит выработка тока.

Преимущества кислотного электролита:

  • Высокий уровень КПД
  • Слабая потеря заряда при бездействии
  • Выдача высокого стартового тока
  • Невысокая стоимость

Недостатки:

  • Чувствительность к перепадам температур
  • Неэкологичность
  • Необходимость регулярного контроля плотности состава

Следует отметить, что кислотный электролит используется в большинстве моделей аккумуляторных батарей для автомобилей, так как только он способен давать достаточное количество тока для запуска двигателя. При этом аккумуляторы, изготовленные с использованием данного раствора, делятся на две группы:

  • Обслуживаемые
  • Необслуживаемые

Первый вид обеспечивает легкий доступ к содержимому банок. В них можно замерять плотность электролита, при необходимости заливать дистиллированную воду и электролит, просто открутив крышки с банок.

В случае с необслуживаемыми моделями провести подобные действия также возможно, однако для этого нужно самостоятельно вскрыть устройство, провести нужные действия, а затем герметично их закрыть. В подобных случаях могут быть использованы дрель и сварочный аппарат.

Проводить замену электролита в необслуживаемых моделях стоит только в тех случаях, когда их гарантийный срок истек. Часто это производится исключительно для получения опыта проведения подобных операций.

Щелочной

Щелочной электролит состоит из гидроокиси калия, натрия, лития или всех этих составляющих в комплексе, разведенных в воде.

К достоинствам данного вида относятся:

  • Длительный период службы
  • Способность сохранять свойства при значительных перепадах температуры
  • Гораздо меньшее выделение вредных газов в атмосферу
  • Способность выдерживать встряски
  • Неприхотливость в обслуживании

Недостатки:

  • Меньшая величина электродвижущей силы по сравнению с кислотными
  • Отсутствие способности подачи стартового тока для запуска двигателя
  • Более высокая стоимость

Несмотря на долгий срок службы, неприхотливость и другие преимущества применение данного вида электролита в автомобильной промышленности ограничено. Виной тому неспособность выработки достаточного уровня стартового тока, необходимого для запуска двигателя. К минусам также относятся их внушительные габариты.

Однако устройства на щелочном электролите успешно применяются в обеспечении током тяговых и локомотивных составов.

Важно! Перед осуществлением замены следует убедиться, что аккумулятор именно щелочной. В противном случае АКБ можно полностью вывести из строя.

Корректирующий

Данный электролит является специальным составом с высоким содержанием активных веществ, используемый для повышения плотности электролита аккумулятора. Он предназначен для повышения концентрации активных веществ в батарее. 

В продаже можно встретить следующие виды корректирующего электролита:

  • Твердый калиево-литиевый
  • Жидкий калиево-литиевый с различной плотностью
  • Жидкий кислотный

Корректирующий электролит можно изготовить самостоятельно, имея под рукой необходимые для этого составы, однако зачастую его проще купить, так как стоимость его более чем доступна.

Как пользоваться корректирующим электролитом:

  • Удалить из банок немного электролита
  • Долить в них такое же количество корректирующей жидкости
  • Установить АКБ на заряд номинальным током для запуска процесса смешивания полученного состава на полчаса
  • Оставить батарею на остывание на пару часов
  • Произвести замер плотности и при необходимости отрегулировать его снова

При повторной коррекции количество заменяемого электролита следует уменьшить.

Как приготовить самостоятельно

Перед тем, как самостоятельно заменить электролит для аккумулятора, необходимо принять соответствующие меры безопасности и приготовить предметы индивидуальной защиты:

  • Перчатки
  • Фартук
  • Защитные очки
  • Раствор соды на случай попадания средства на кожу или предметы одежды
  • Уксус или лимонную кислоту – для нейтрализации щелочи

Проводить действия следует в хорошо проветриваемом помещении с температурой воздуха не выше +25 C°. Следует заранее знать, какой объем готового электролита потребуется для заполнения батарей. В среднем, в современных АКБ количество раствора составляет от 2,6 до 3,7 литра. Поэтому стоит сразу ориентироваться на максимальное количество. За основу можно взять 4 литра конечного раствора.

Для приготовления электролита необходимо заранее приготовить следующие предметы:

  • Посуду достаточной емкости, изготовленную из материала, устойчивого к воздействию кислоты и щелочи
  • Небольшую палочку для перемешивания электролита
  • Инструменты для проведения замеров плотности, температуры и уровня раствора
  • Для кислотного электролита – серную жидкость, для щелочного – щелочь в твердом или жидком виде, литий или силикагель

Важно! Все используемые материалы должны быть химически нейтральными для исключения возникновения ненужных реакций при их соприкосновении. В качестве емкости вполне подойдут обычные стеклянные банки.

Процесс приготовления щелочного электролита

Ингредиенты для приготовления данного состава могут быть как в жидком виде, так и в твердом. Если с первым все понятно, то перед тем как залить, щелочной электролит из твердого вещества потребуется развести в дистиллированной воде.

Требуемая плотность указывается на сайте производителя аккумулятора, также информацию можно найти в прилагаемой инструкции по эксплуатации. Твердый электролит берется пропорционально нужному количеству окончательного жидкого раствора и составляет:

  • 1/5 – для получения раствора плотностью 1,17-1,19 г/м³
  • 1/3 – для раствора плотностью 1,19-1,21 г/м³
  • 1/2 — для раствора плотностью 1,25-1,27 г/м³

Процесс приготовления состоит из следующих шагов:

  • Налить в посуду дистиллированную воду
  • Добавить нужное количество щелочи
  • Перемешать раствор
  • Плотно закрыть крышкой
  • Настаивать в течение 6 часов

После того, как процесс настаивания будет завершен, необходимо слить светлый раствор. Если часть состава выпадает в осадок, нужно его регулярно перемешивать. При заливке нужно следить, чтобы он остался на дне, не попав в аккумулятор, в противном случае это грозит выходом АКБ из строя.

Приготовление раствора для свинцовых аккумуляторов

Перед тем, как разбавить кислотный электролит, необходимо определить нужные пропорции. Они зависят от климатических условий, в которых планируется эксплуатация устройства.

Для получения электролита плотностью 1,28 г/м³, что приемлемо для средних климатических условий, потребуется в один литр дистиллированной воды влить 0,36 л серной кислоты. Для жарких регионов количество серной кислоты уменьшается до 0,33 л на то же количество воды.

Как разводить аккумуляторную кислоту:

  • Налить в подготовленную емкость дистиллированную воду
  • Аккуратно тонкой струйкой влить в нее кислоту
  • Измерить плотность полученного раствора
  • Оставить раствор настаиваться на 12 часов

Важно! Нельзя вливать воду в кислоту! Правильно — вливать кислоту в воду. Не следует торопиться, вливая кислоту, давайте возможность ей постепенно раствориться в воде.

Инструкция по замене

Замена электролита производится в следующих случаях:

  • Электролит в банках изменил цвет, стал мутным. Причиной тому может быть использование не дистиллированной воды для добавки, а обычно. Она может содержать примеси, вступающие в химическую реакцию с электролитом и образовывая твердые соединения, выпадающие в осадок
  • После зарядки аккумулятора невозможно добиться нужной плотности
  • Электролит вытек по неосторожности
  • Новый аккумулятор быстро разряжается. Причиной тому может быть замерзание раствора

Замена электролита, независимо от того, является он щелочным или кислотным, производится в несколько шагов:

  • Демонтаж аккумулятора из транспортного средства
  • Очистка АКБ от загрязнений
  • Выкачивание имеющейся жидкости с помощью груши или шприца
  • Промывка банок дистиллированной водой
  • Заливка электролита с помощью груши или аналогичных приспособлений

Уровень заливки определяется метками внутри банок. Если они отсутствуют, нужно руководствоваться правилом – электролит должен быть на уровне выше пластин на 5-7 миллиметров. При этом от его уровня до крышек банок должно оставаться не менее двух сантиметров.

Очень важно при сливе электролита не наклонять его в сторону и тем более не переворачивать. На дне сосудов могут оказаться твердые частицы, которые застрянут в пластинах, полностью выведя их из строя. Допускается легкое покачивание воды из стороны в сторону при промывании, такие же действия можно производить после заливки электролита в аккумулятор.

После этого АКБ устанавливается на зарядку, после чего следует проверить получившуюся плотность. Замеры должны производиться не арене, чем через пару часов после снятия устройства с зарядки, так как существует риск получить завышенные показания. Если плотность недостаточно высокая или, напротив, имеет излишние значения, ее следует отрегулировать добавлением кислоты, щелочи или дистиллированной воды.

Полезное видео

Видео инструкция о замене электролита

Заключение

Независимо от типа электролита, используемого в эксплуатируемой АКБ, можно самостоятельно произвести его полную замену, проверку плотности и других показателей. Однако стоит помнить о технике безопасности, так как электролит – опасный химический состав, способный значительно повредить кожные покровы и глаза.

 

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

akkummaster.com

Электролиты и неэлектролиты

1. Электролиты — это вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток.

2. К электролитам относятся щелочи, растворимые соли и кислоты.

3. В водных растворах электролиты распадаются на ионы.

4. Неэлектролиты — вещества, растворы которых не проводят электрический ток.

5. К неэлектролитам относят простые вещества (металлы и неметаллы), оксиды, большинство органических веществ: углеводороды, спирты, альдегиды, углеводы, простые и сложные эфиры и др.

6. Слабые кислоты: H2S, H2CO3, HF, H2SO3, H2SiO3, органические кислоты

 

Давайте порассуждаем вместе

1. К электролитам относится

1) метанол

2) железо

3) хлорид железа (II)

4) оксид железа (III)

 

Ответ: электролитом является хлорид железа (II) — растворимая соль

2. К электролитам относится

1) фосфор

2) сера

3) глюкоза

4) уксусная кислота

 

Ответ: электролитом является уксксная кислота — т.к. это растворимая кислота.

3. К слабым электролитам не относится

1) соляная кислота

2) сероводород

3) угольная кислота

4) уксусная кислота

 

Ответ: соляная кислота не относится к слабым электролитам, это сильный электролит

4. К сильным электролитам не относится

1) бромоводород

2) хлороводород

3) сероводород

4) серная кислота

 

Ответ: сероводород — это слабый электролит, не относится к сильным электролитам

5. Сильным электролитом является

1) угольная кислота

2) серная кислота

3) сахароза

4) метан

 

Ответ: серная кислота — сильный электролит

6. Не является электролитом

1) поваренная соль

2) щелочь

3) азотная кислота

4) спирт

 

Ответ: спирт не является электролитом

7. К электролитам относится

1) C2H5OH

2) C2H4

3) Ca(OH)2

4) CO

 

Ответ:  Ca(OH)2 — малорастворимое основание, значит относится к электролитам

dx-dy.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *