Применение электролитов ЭЛЕКТРОЛИТЫ В ТЕХНИКЕ Электролит Электролит. Бензин электролиты или нет


Применение электролитов ЭЛЕКТРОЛИТЫ В ТЕХНИКЕ Электролит Электролит

Применение электролитов ЭЛЕКТРОЛИТЫ В ТЕХНИКЕ

Электролит Электролит - химический термин: вещество, расплав или раствор которого проводит электрический ток вследствие диссоциации из-за наличия ионов. Примерами электролитов могут служить кислоты, щёлочи, соли. Электролиты - проводники второго рода; вещества, которые в растворе (или расплаве) состоят полностью или частично из ионов и обладающие вследствие этого ионной проводимостью. Электролит - многокомпонентный раствор для электроосаждения металлов, а также травления и др. (технический термин, например, электролит золочения). Электролит - обиходное название раствора серной кислоты для свинцовых аккумуляторов

Электролиты играют важную роль в науке и технике. Они участвуют в электрохимических и многих биологических процессах, являются средой для органического и неорганического синтеза и электрохимического производства.

Применение электролитов в технике Конструкций, в основе которых лежат твердые оксидные электролиты, запатентовано очень много, но принцип их действия одинаков и довольно прост. Это пробирка с парой электродов на стенке, снаружи и внутри. Она помещена в нагреватель; внутрь пробирки и в пространство, ее окружающее, можно подводить газ. Посмотрим, какие функции могут выполнять такие устройства.

Потенциометрические датчики состава газа. Наверное, они наиболее просты. Электроды в разных газах приобретают разные потенциалы. Если, скажем, внутри пробирки находится чистый кислород, а снаружи - газ с неизвестной его концентрацией, то по разности потенциалов электродов можно эту концентрацию определить. Потенциометрические датчики позволяют определять состав и более сложных газовых смесей, содержащих углекислый и угарный газы, водород и водяной пар. Если стерженек из твердого электролита с электродами на торцах нагрет неравномерно, он начнет терять кислород и между электродами возникнет разность потенциалов. По ее величине можно определить, например, состав выхлопных газов автомобильного двигателя. На Западе, где требования к чистоте выхлопных газов очень строги, такие датчики выпускаются миллионами. У нас же на такие "пустяки" пока не обращают внимания.

Кислородные датчики , насосы Кислородные датчики пока единственные устройства с твердыми оксидными электролитами, нашедшие практическое применение. Кислородные насосы. Пусть во внешнее пространство пробирки подается воздух или газ, содержащий кислород. Если внешний электрод стал анодом, а внутренний - катодом, то из газа в пробирку пойдет чистый кислород. Подобные устройства - кислородные насосы могут найти применение там, где потребление кислорода невелико или требуется его высокая чистота. В медицине, например, используется и чистый кислород, и воздух с пониженным содержанием кислорода - так называемая "гипоксическая смесь", или "горный воздух". Электрохимические насосы наряду с мембранными оксигенаторами позволят решить массу проблем, особенно в медицинских учреждениях, удаленных от промышленных центров. В атмосфере с пониженным содержанием кислорода значительно дольше хранятся продукты питания, и устройства с кислородными насосами могут стать экономичней привычных холодильников.

Теплоэлектрогенераторы. Человек сделал первый шаг к независимости от природы, научившись сохранять огонь, поистине универсальный источник энергии. Костер давал тепло и свет, на нем готовили пищу, он расходовал ровно столько топлива, сколько было необходимо. Костер тысячелетиями оставался главной энергетической установкой человека, и неудивительно, что мы испытываем какую-то ностальгию по очагу с горящими дровами. Еще в конце прошлого века свет давали свечи и керосиновые лампы, а тепло - печи. Лишь немногим более ста лет назад на человека начало работать электричество, которое могло давать свет, тепло, механическую работу. Одно время казалось, что достаточно подвести к жилищу только электрическую энергию, а уж там преобразовывать ее во что угодно. Но сказала свое слово экономика: кпд электростанции менее 40%, потери передаче и обратном превращении электричества в другие виды энергии тоже значительны. Ясно, что там, где нужно только тепло, его целесообразно получать прямо из топлива. И не случайно сегодня обсуждается простая идея: вернуть "очаг" в дом в виде электрохимического генератора с топливным элементом, преобразующим энергию топлива в электричество и тепло.

Теплоэлектрогенераторы Топливные элементы. Пусть к внешним стенкам пробирки подается водород, а внутрь ее кислород. Между электродами возникнет напряжение около вольта, по соединяющей их цепи потечет ток, и на электродах пойдут реакции, обратные тем, что проходят в электролизере. Внешний электрод станет анодом, внутренний - катодом, а устройство превратится в источник тока - твердооксидный топливный элемент. Одно и то же устройство может служить и топливным элементом, и электролизером, позволяя аккумулировать электрическую энергию. В период низкого ее потребления невостребованная мощность электростанций используется для получения водорода. В пике потребления электролизер начинает работать как топливный элемент, производя электричество из водорода. Превратить уголь, нефть, различные газы и спирты (которые, например, в Бразилии используют как горючее для автомобилей). Элемент послужит основой электрохимического генератора, способного существенно изменить концепцию снабжения жилища энергией. Наиболее прост в техническом отношении генератор на природном газе - метане или пропане. Как показывают исследования, его электрический кпд достигает 70%. Остальные 30% энергии топлива выделяются в виде тепла, которое можно использовать в паровых турбинах. Кпд такой комбинированной установки способно превысить 80% - столь высокой эффективности нет ни у одного генератора.

Аккумуляторы Электролит щелочной натриево-литиевый широко применяется в автомобильной и горно-добывающей промышленностях. Главное назначение этого электролита заполнение различных щелочных аккумуляторов. Его используют для наполнения аккумуляторов электрических погрузчиков и специальных шахтных электровозов. Электролит кислотный применяется для заливки в свинцовые аккумуляторы легкового и грузового автотранспорта.

Электролизеры. Теперь к внешнему электроду - катоду - подводят водяной пар или углекислый газ. На катоде будет происходить разложение пара или углекислого газа, а на аноде в обоих случаях выделяется кислород. Уникальная способность этого высокотемпературного электролизера одновременно разлагать водяной пар и углекислый газ позволяет создать систему жизнеобеспечения, скажем, на космических объектах.

present5.com

Назовите какие нибудь электролиты и неэлектролиты!

Вещества, распадающиеся на ионы в растворах или расплавах и потому проводящие электрический ток, называются электролитами. Примерами электролитов могут служить растворы кислот, солей и оснований. Например NaCl, HCl, h3SO4, NaOH. Вещества, которые в тех же условиях на ионы не распадаются и электрический ток не проводят, называются неэлектролитами. Например органические соединения, сахар, бензин, спирт, ацетон.

константан-электролит

вода и дистиллированная вода )

Электролиты это все соли, которые при растворении в воде распадаются на ионы и проводят эл. ток ( соль, сода, кислоты серная, солянная, щелочи) . Соответственно не электролиты, это те, которые при растворении в воде не распадаются на ионы и не проводят эл. ток. ( сахар)

электролиты HBr KOH h3SO4

touch.otvet.mail.ru

ОСТОРОЖНО ЭЛЕКТРОЛИТ

h3O Водородное топливо

Автомобильное водородное топливо, оборудование, технологии получения и применения на практике. Сохранение тайны воды – это крупнейший капитал из капиталов. По этой причине любой опыт, служащий её раскрытию, беспощадно подавляется и уничтожается в зародыше 

У Настоящего мужчины, на первом месте всегда водород! Менделеев Д.И

АвторСообщение
  
SAHA

Тема: ОСТОРОЖНО ЭЛЕКТРОЛИТ   Вс 29 Май 2011 - 21:07
СОБЛЮДАЙТЕ ОСТОРОЖНОСТЬ С ЭЛЕКТРОЛИТОМ!!!!!! МОЙ ПРЕМЕР ПОИЗОШОЛ СЕГОДНЯ ДНЕМ! думаю все видили маю ячейку. дак вод дело было в гороже разбавил я электролит в тазике 4литра воды 1кг каустической соды - жудкая смесьположил сваю ячейку ,,на спину,, и начел заливать эту ядерную смесь через патрубок из которого должен выходить водород-(смотри мой электролезер), дак вот залил доверху все делал очень окуратно- после чего взял его и понес к горожу, и т.к от слишком тяжолый я и не заметил что при ходьбе электролит из патрубка вытекал мне на живот и сответственно в трусы...и как только первая капля эл/лита каснулась нужного оргона, мне стало ясно вчем дело,через секунду ячейка летела в одну сторону я бежал в другую,пока бежал думал что делать ,решения незаставило себя долго ждать и через 2ве секунды ,я плюхолся в 200сот летровой бочки которая стоит в доль горожей для сбора дождевой воды,СЛАВО БОГУ ТАМ БЫЛА ВОДА!!!! кароче отделался легкими ожогами к доктору не поехал,думаю со стороны смотрелась очень смешно! буте осторожны
 
Warlock

Тема: Re: ОСТОРОЖНО ЭЛЕКТРОЛИТ   Вс 29 Май 2011 - 22:12
Информация нужная, полезная , но неполная!!Дополняю:При работе с кислотными эл-литами под рукой ВСЕГДА! держать не менее литры слабого щелочного раствора, из расчета 1ч.л. столовой соды на стакан воды. При работе со щелочными эл-литами под рукой ВСЕГДА! держать не менее литры слабого кислого раствора, из расчета 1ч.л. борной кислоты на стакан воды (либо слабо-розовый раствор марганцовки). Обязательно защитные очки, одежда с длинным рукавом.

Место ожога обильно промыть проточной водой, и обработать соответсвующим раствором. При попадании внутрь, обильное питье (вода, молоко), ни в коем случа не вызывать рвоту! (обратный ход по пищеводу вызовет дополнительные ожоги и увеличивает вероятность оттека), вызвать врача.При попадании в глаза - обильно промыть проточной водой, немедленно обратьться к врачу!!

БУДЬТЕ ОСТОРОЖНЫ!

 
.
Тема: Re: ОСТОРОЖНО ЭЛЕКТРОЛИТ   Вс 29 Май 2011 - 23:29

Добавлю все маневры с заправкой электролизера лучше всего производить после установки оборудования на автомобиль и снимать предварительно слив электролит и промыв проточной водой.При всем этом проявлять повышенную осторожность.При доливке воды в электролизер не курить и не пользоваться открытым огнем, использовать защитные очки, фартук и резиновые перчатки - можно бытовые.( не подсвечивать зажигалкой чтобы посмотреть уровень в водо бачке, ибо наживете проблемы, при взрыве бачка возможно разбрызгивание электролита и придется не только ...... отмачивать )БУДЬТЕ ВНИМАТЕЛЬНЫ И ОСТОРОЖНЫ!

 
SAHA

Тема: Re: ОСТОРОЖНО ЭЛЕКТРОЛИТ   Пн 30 Май 2011 - 8:41
Warlock правельно подметил про поподания врот-гдеты раньше был-вот еще мой случий собрал я очередную я чейку подключил на церкуляцию щелочи лабораторные трубки(зеленые цветом) и решил ОСТОРОЖНО ,, подсосать,, щелочь , чтоб она быстрей заполнила охлождаючий контур-ну получилась как всегда маленько пересосал! по очющениям рондо отдыхает кожа ворту слезла сразу зубы стали намного белей!отсюда выводплюсы- отбелил зубы за 10сек-получил опыт на всю жизньминусы- почити месец принемал пишю(бульен,каши-разбавлени молоком) через чайнечик не жуя сразу в горло!вот так!с уважением SAHA!
 
AdminAdmin

Тема: Re: ОСТОРОЖНО ЭЛЕКТРОЛИТ   Вс 3 Июл 2011 - 18:59
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Сегодня вскрыл аккумулятор, бабахнуло, газ Брауна, сразу после зарядки подключил клещи ток померить.Откисал в ванной около часа в щелочном растворе NAOH, благо очки ношу в глаза кислота не попала.Пробки в банках были выкручены, крышка разлетелась в клочья, видимо от искры клещей газ и загорелся.

 
pastet666

Тема: Re: ОСТОРОЖНО ЭЛЕКТРОЛИТ   Пн 8 Авг 2011 - 14:06

Глубокоуважаемые начинающие практики! Делюсь приобретенным печальным опытом при работе с щелочами.1. Добыл на днях 500 гр. КОН в хлопьях, решил растворить в дис. воде, ОСТОРОЖНО, при механическом воздействии (в ПЭТ бутылку насыпал КОН, налил дис воды, закрыл и трусил) выделяеться огромное количество тепла, что может привести к ожегам.2. После понижения температуры раствора щелочи понемногу заливал в основной резервуар в дис. водой, щелочь попала на руки (не заметил), далее поворот событий вообще неожиданный. Очень сильно приспичило по малой нужде (сцяти хочу - жовті очі), через 15 минут ощутил неприятное жжение в области детородного органа, достал, осмотрел, прозрел, промыл дис. водой.Результат: на детородном органе черный химический ожег глубиной 1-2 мм в виде отпечатка большого пальца. Пока не гниёт, к врачам идти стыдно.Не повторяйте моих ошибок, прислушайтесь, работайте в резиновых перчатках!

 
RAMI

Тема: Re: ОСТОРОЖНО ЭЛЕКТРОЛИТ   Пт 7 Окт 2011 - 9:39
Думаю это видео мотивирует вас не использовать КОН или использовать с большой осторожностью: (слабонервным не смотреть!)[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку]
 
dimarikus
Тема: Re: ОСТОРОЖНО ЭЛЕКТРОЛИТ   Вс 9 Окт 2011 - 22:08
думаю это стоит адресовать сюда[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]да. это то что осталось от пластиковой бутыли после хранения в ней около полумесяца КОН с небольшой концентрации(~40мл 1,4 плотностью - на литр воды).сначала подумал случайность - горлышко треснуло, поменял бутыль на другую, а тем временем в другой бутылке с плотностью ещё меньшей где-то через месяц образовалась течь- треснуло дно- думал неповезло. а потом вот - фото - у второй тары та же история не повторяйте ошибок - щёлочь разъедает полиэтилен или из чего там делают бутыли для газ воды - хранить лишь в стеклянной таре!!!

PS: с материалом из которого сделан расширительный бочок такого замечено не было, по крайне мере пока.

 
SAHA

Тема: Re: ОСТОРОЖНО ЭЛЕКТРОЛИТ   Пт 11 Май 2012 - 19:21
pastet666 пишет: через 15 минут ощутил неприятное жжение в области детородного органа, достал, осмотрел, прозрел, промыл дис. водой.Результат: на детородном органе черный химический ожег глубиной 1-2 мм в виде отпечатка большого пальца. Пока не гниёт, к врачам идти стыдно.Не повторяйте моих ошибок, прислушайтесь, работайте в резиновых перчатках!в резиновых перчатках и презервативе!а мне раз в глаз поподала-сижу над тазом с дестилировкой засыпаю щелочи пока неперестанет растворяться и тут откуда невозмись выпадывает гаечка на 6мм и в таз , после падения гайки образовалась одна капля мега раствора и что самое интересное я все это видел и даже как эта капля летела мне в глаз боль была чуть не уса*ся,славо богу вода рядам была быстренько промыл.это все руское тупое авось,((((((с уважением SAHA!
 
chukokalo
Тема: Re: ОСТОРОЖНО ЭЛЕКТРОЛИТ   Пт 11 Май 2012 - 21:11

Когда ещё я пользовался щёлочью, то тоже решил "подсосать" для перелива в другую тару...Подсосал, блин...хорошо дело в ванной было-промылся весь по-быстрому. Сразу после этого поехал в узбечку покушать, а там сделали как я люблю-поострее! Картина маслом-ем и плачу! В довершении всего нарезаный полукольцами лук попал в глаз (с аджикой!)...я думал умру после этого! Выжил, теперь щёлочью не пользуюсь, тока водичкою...

 
C4acTbEavatar
Тема: Re: ОСТОРОЖНО ЭЛЕКТРОЛИТ   Вс 13 Май 2012 - 10:56

NaOH тоже разъедает ПЭТ бутылку (пластиковая от минералки) а вот ПВХ (трубы канализационные не берёт)

 
scorpionus

Тема: Re: ОСТОРОЖНО ЭЛЕКТРОЛИТ   Чт 21 Июн 2012 - 18:12

приветсвую всех на форуме! У меня возник вопрос когда запускаешь оборудование первый раз, то в систему надо заливать раствор, а потом в процессе эксплуатации что добавлять в бурбулятор - раствор или дистилированную воду?

 
C4acTbEavatar
Тема: Re: ОСТОРОЖНО ЭЛЕКТРОЛИТ   Чт 21 Июн 2012 - 20:53
 
scorpionus

Тема: Re: ОСТОРОЖНО ЭЛЕКТРОЛИТ   Сб 23 Июн 2012 - 3:18

Спасибо за ответ. А еще кто-то может подсказать оптимальную смесь электролита (КОН + дистилят) скока столовых ложек на литр, если не трудно? О результатах запуска и эксплуатации обязуюсь отписаться.

 
C4acTbEavatar
Тема: Re: ОСТОРОЖНО ЭЛЕКТРОЛИТ   Вт 26 Июн 2012 - 10:47
специалисты из BOCAF университета рекомендуют для KOH 28% по весу , то есть из 1 кг смеси, 280 грам КОН , 720 вода, но КОН опасная штука, очень едкая щёлочь, ожоги могут быть страшные , NaOH вроде по "добрее" будет его нужно мешать 20%

Но залив такой раствор потребуется импульсный источник питания чтоб регулировать ток, электролизёр с таким раствором подобен короткому замыканию

Скорпионус советую ! (всем советую) прочиать HydroxyBoosters.pdf , очень хорошая книга про электролизёры в авто,

Потому что в этом деле уже все велосипеды изобретены, и особо изобретать не нужно.

С тебя отчёт о эксплуатации

 
ГостьГость
Тема: Re: ОСТОРОЖНО ЭЛЕКТРОЛИТ   Вс 12 Авг 2012 - 15:17
scorpionus пишет:Спасибо за ответ. А еще кто-то может подсказать оптимальную смесь электролита (КОН + дистилят) скока столовых ложек на литр, если не трудно? О результатах запуска и эксплуатации обязуюсь отписаться.Если Вы задаете данный вопрос, Вам ещё нельзя проводить испытания!Щелочь нужно добавлять пропорционально возможностям вашего блока питания,придерживаясь пропорции напряжения и силы используемого тока.
 
Спонсируемый контент
Тема: Re: ОСТОРОЖНО ЭЛЕКТРОЛИТ   
 
 

ОСТОРОЖНО ЭЛЕКТРОЛИТ

 
Страница 1 из 1
Права доступа к этому форуму:Вы не можете отвечать на сообщения

h2-o.sosbb.net

Сколько электролита должно быть в аккумуляторе?

Как показывает практика далеко не каждый, кто интересуется вопросом, сколько электролита в аккумуляторе, знает, что вообще такое электролит и зачем он нужен, поэтому сейчас вы получите ответы на все озвученные вопросы. Итак, обо всем по порядку.

Что такое электролит и зачем он вообще нужен?

Если вы уже успели прочитать на нашем портале статью: «Какая кислота в аккумуляторе автомобиля», то общее представление об электролите вы уже имеете. Если нет – разъясняем.

Электролит – это раствор серной кислоты и простой дистиллированной воды. Им в нужной концентрации и объеме заполняют свинцово-кислотные аккумуляторные батареи для того, чтобы те благодаря химическим процессам происходящим с этим раствором могли хранить энергию. Отсюда, если концентрация или количество электролита в АКБ уменьшается, она перестает справляться в полной мере со своими обязанности и начинает нуждаться в замене или восстановлении. В последнем случае перед автомобилистами как раз и встает вопрос: сколько электролита должно быть в аккумуляторе.

Итак, сколько электролита должно быть в АКБ?

То, сколько электролита должна содержать аккумуляторная батарея автомобиля для максимально эффективной своей работы, напрямую определяется ее емкостью. Конечно, в зависимости от производителя возможна некоторая разбежка, но в целом объем электролита для аккумуляторов разной емкости будет следующим:

  • 55 А·ч – 2,5 л +/- 100 г;
  • 60 А·ч – 2,7-3 л;
  • 62 А·ч – около 3 л;
  • 65 А·ч – около 3,5 л;
  • 75 А·ч – 3,7-4 л;
  • 90 А·ч – 4,4-4,8 л;
  • 190 А·ч – порядка 10 л.

Но это лишь примерный литраж, он нужен больше для справки перед походом в магазин. В процессе же восстановления аккумулятора нужно ориентироваться не на него, а на особые метки, присутствующие на корпусе последнего. Теперь подробнее.

Какой должен быть уровень электролита в аккумуляторе?

Если в вашем аккумуляторе присутствует шкала с минимумом и максимумом, то вопрос, до какого уровня следует заливать электролит, решается очень просто – по верхнюю черту, то есть до отметки «MAX»,

Если же такой шкалы нет, возможно, в отверстиях вашего аккумулятора есть «язычки», тогда электролита в АКБ нужно заливать столько, чтобы они покрылись 5 мм слоем раствора (полностью в него погрузились).

Ну, а если нет ни того, ни другого, залейте в АКБ электролит в рекомендуемом выше объеме (его должно быть не под завязку, а чуть меньше), а затем для самоконтроля возьмите стеклянную трубочку, диаметром до 5 мм и опустите ее внутрь АКБ, пока она не упрется в предохранительный щиток. Закройте верхнее отверстие трубочки пальцем и выньте ее наружу. Если уровень оставшегося в ней электролита находится в пределах 10-15 мм вы все сделали правильно – уровень электролита в АКБ оптимален.

Важно!

Если вы заметили, что уровень электролита в автомобильном аккумуляторе со временем стал меньше необходимого, его восполнение следует осуществлять лишь дистиллированной водой с небольшой плюсовой температурой – 15-25˚С, подробнее в статье – «Как поднять плотность электролита в аккумуляторе». Электролит может использоваться лишь в отношении абсолютно пустых АКБ.

Видео.

Рекомендую прочитать:

autoepoch.ru

ТВЕРДЫЕ ОКСИДНЫЕ ЭЛЕКТРОЛИТЫ - НОВЫЕ ГОРИЗОНТЫ ЭЛЕКТРОХИМИИ

В 1820 году Ханс Кристиан Эрстед обнаружил магнитное действие электрического тока.

Растворы кислот, щелочей и солей образуют электролит - смесь положительных катионов (черные кружки) и отрицательных анионов (белые).

Двумерная решетка соединения типа MG<sub>2</sub>(например, ZrО<sub>2</sub>)(А).

Модель типичного ионного кристалла - знакомой всем поваренной соли NaCl (А).

Схема электрохимического устройства.

На основе твердых оксидных электролитов можно создавать разные электрохимические устройства.

Жидкие электролиты - водные растворы, или расплавы, солей, кислот и оснований - известны давно. Они работают в аккумуляторах и "сухих" батарейках, применяются для получения и очистки металлов, щелочей, органических соединений, для никелирования и анодирования. Свойства жидких электролитов знакомы многим - их изучают даже в школе. Но есть еще один класс подобных веществ - так называемые твердые электролиты. Знают о них в основном только специалисты-химики, история их изучения коротка, широкое применение только начинается. Твердые электролиты связывают в основном с надеждой создать легкий и емкий аккумулятор для электромобиля. Сегодня аккумулятор массой 50-60 килограммов способен запасти гораздо меньше энергии, чем ее "хранится" в бензобаке. Источник тока на твердом электролите, над созданием которого работают ведущие компании мира, по удельной энергоемкости обещает сравняться с топливом.

Спектр применения твердых электролитов очень широк. На их основе можно делать "вечные" печи и источники света, анализаторы газов, устройства для получения чистого кислорода, генераторы электричества и многое другое. Будущее твердых электролитов представляется весьма многообещающим, поэтому знать о них следует.

Электролиты

В конце прошлого века Вальтер Нернст, известный немецкий исследователь, много сделавший для развития электрохимии, использовал в осветительных лампах спресованную смесь оксидов циркония и кальция. Электрический ток, проходя через стерженек из этой "массы Нернста", нагревал его до белого каления. Так нашел свое первое практическое применение твердый электролит.

Как известно, в металлах электрический ток создают покинувшие свои атомы, то есть свободные, электроны. В электролитах это делают другие заряженные частицы - ионы - целые атомы с недостающими электронами (положительные ионы, катионы) или с лишними (отрицательные ионы, анионы).

Если в жидкий электролит погрузить два электрода и приложить напряжение, то в электролите возникнет ток, направленное движение ионов: катионы пойдут к отрицательному ("-") электроду, к катоду; анионы - к положительному ("+"), к аноду.

Возможен и обратный процесс: если погрузить в жидкий электролит два электрода из определенным образом подобранных металлов, то на одном из них в результате химических реакций появится избыток электронов ("-"), а на другом - недостаток ("+"). Между электродами будет действовать электродвижущая сила, и, значит, вся система электроды -электролит превратится в химический генератор электрического тока. Так работал первый химический источник тока - гальванический элемент из медной и цинковой пластин, погруженных в раствор поваренной соли или серной кислоты. Так работают все нынешние гальванические элементы, батарейки и аккумуляторы.

В принципе то же самое происходит в химических электрогенераторах с твердыми электролитами.

Особенности твердых электролитов

Твердых электролитов известно великое множество - это оксиды, соли, кислоты и даже полимеры. В твердых растворах оксидов металлов разной валентности ток создается отрицательными ионами (анионами) кислорода.

Большинство этих твердых растворов - ионные кристаллы: в узлах кристаллической решетки находятся не нейтральные атомы, а заряженные ионы. Они образуют две подрешетки - катионную и анионную. Ионы совершают колебательные движения, но перемещаться по кристаллу, как в жидкости, не могут. Как же тогда в твердых электролитах возникает ток - движение заряженных частиц?

Ситуация меняется, если основное вещество "разбавить" другим похожим соединением, в котором анионов меньше, а катионов - столько же. Тогда катионная решетка этого твердого раствора остается прежней, а в анионной появляются свободные места - вакансии. Пустые места в отрицательно заряженной решетке можно рассматривать как положительные заряды. Под действием внешнего напряжения в них начнут переходить анионы с достаточно большой энергией, а вакансии "побегут" в противоположном направлении - к катоду. Возникнет электрический ток, обусловленный движением ионов только одного сорта. Это одна из особенностей твердых электролитов.

Ионная проводимость тем выше, чем больше в кристалле вакансий. Однако с ростом их количества уменьшается подвижность анионов, причем довольно быстро, поэтому проводимость сначала достигает максимума, а потом начинает падать. Для твердых оксидных электролитов на основе ZrO2, например, максимум электропроводности соответствует концентрации катионов 10-15%.

Свойства твердых оксидных электролитов

Анионы с достаточной кинетической энергией есть всегда, но при комнатной температуре их очень мало, и твердые оксидные электролиты ведут себя как хороший изолятор. По мере нагрева подвижность анионов увеличивается очень быстро, и при 150оС проводимость электролитов становится уже вполне ощутимой. Но основная их рабочая температура лежит между 700 и 1000оС, в связи с чем они и называются высокотемпературными электролитами.

Твердые электролиты всегда находятся в атмосфере определенных газов, состав которой меняет их свойства. Чтобы понять, в чем тут дело, вспомним, что такое динамическое равновесие. В жидкости, например, всегда есть "быстрые" молекулы, которые с ее поверхности переходят в пар. Но и из пара молекулы возвращаются в жидкость - между ними происходит непрерывный обмен молекулами. Пар находится в равновесии с жидкостью, и, чтобы подчеркнуть, что оно сопряжено с движением на молекулярном уровне, его называют динамическим.

Характер обмена между твердым телом и газом сложнее. Ион кислорода в поверхностном слое превращается в нейтральный атом. Два атома соединяются в молекулу кислорода, которая отрывается от поверхности и переходит в газ. Возвращение кислорода из газа в твердое тело происходит в обратном порядке. Обе эти реакции идут одновременно: между электролитом и газом, содержащим определенное количество кислорода, существует динамическое равновесие. Оно нарушается, когда концентрация кислорода в газе меняется.

Немного истории

Итак, твердый электролит в виде смеси оксидов циркония и кальция проводит ток только при высоких температурах. Поэтому лампы Нернста включали, предварительно сильно прогрев их стержень. И появление в 1905 году лампы "немедленного действия" с вольфрамовой нитью предопределило ее абсолютный успех. Однако известно, что кое-где и сегодня можно встретить странный электрический фонарь, который нужно поджигать спичкой. Это, судя по всему, лампы Нернста, дожившие до наших дней: твердые растворы на основе диоксида циркония - исключительно стойкие вещества, они могут работать на воздухе десятилетиями, не окисляясь. Кстати, вполне современные печи с такими нагревателями были разработаны в свердловском Восточном институте огнеупоров в начале 80-х годов.

Главное предназначение твердых оксидных электролитов виделось в создании топливных элементов - химических источников тока, в которых энергия газа непосредственно превращается в электрическую. Топливные элементы - близкие родственники гальванических элементов. Но те служат, пока в их электролите и электродах есть активные вещества, а топливные элементы могут работать сколь угодно долго, пока к ним подводится горючее. Систематические исследования твердых оксидных электролитов начались в Германии в начале 50-х годов, а с конца 50-х развернулись в СССР, США и Канаде. В нашей стране эти работы с самого начала вел Институт химии Уральского филиала АН СССР (Свердловск, ныне Екатеринбург), и школа высокотемпературной электрохимии твердых электролитов, созданная на Урале, стала уникальной по широте охвата проблемы и глубине ее изучения.

Устройства с твердыми оксидными электролитами

Конструкций, в основе которых лежат твердые оксидные электролиты, запатентовано очень много, но принцип их действия одинаков и довольно прост. Это пробирка с парой электродов на стенке, снаружи и внутри. Она помещена в нагреватель; внутрь пробирки и в пространство, ее окружающее, можно подводить газ. Посмотрим, какие функции могут выполнять такие устройства.

Потенциометрические датчики состава газа. Наверное, они наиболее просты. Мы уже знаем, что электроды в разных газах приобретают разные потенциалы. Если, скажем, внутри пробирки находится чистый кислород, а снаружи - газ с неизвестной его концентрацией, то по разности потенциалов электродов можно эту концентрацию определить.

Потенциометрические датчики позволяют определять состав и более сложных газовых смесей, содержащих углекислый и угарный газы, водород и водяной пар. Если стерженек из твердого электролита с электродами на торцах нагрет неравномерно, он начнет терять кислород и между электродами возникнет разность потенциалов. По ее величине можно определить, например, состав выхлопных газов автомобильного двигателя. На Западе, где требования к чистоте выхлопных газов очень строги, такие датчики выпускаются миллионами. У нас же на такие "пустяки" пока не обращают внимания.

Кислородные датчики пока единственные устройства с твердыми оксидными электролитами, нашедшие практическое применение.

Кислородные насосы. Пусть во внешнее пространство пробирки подается воздух или газ, содержащий кислород. Если внешний электрод стал анодом, а внутренний - катодом, то из газа в пробирку пойдет чистый кислород. Подобные устройства - кислородные насосы - могут найти применение там, где потребление кислорода невелико или требуется его высокая чистота.

В медицине, например, используется и чистый кислород, и воздух с пониженным содержанием кислорода - так называемая "гипоксическая смесь", или "горный воздух". Электрохимические насосы наряду с мембранными оксигенаторами (см. "Наука и жизнь" № 2, 1999 г.) позволят решить массу проблем, особенно в медицинских учреждениях, удаленных от промышленных центров. В атмосфере с пониженным содержанием кислорода значительно дольше хранятся продукты питания, и устройства с кислородными насосами могут стать экономичней привычных холодильников.

Электролизеры. Теперь к внешнему электроду - катоду - подводят водяной пар или углекислый газ. На катоде будет происходить разложение пара или углекислого газа, а на аноде в обоих случаях выделяется кислород. Уникальная способность этого высокотемпературного электролизера одновременно разлагать водяной пар и углекислый газ позволяет создать систему жизнеобеспечения, скажем, на космических объектах.

Теплоэлектрогенераторы . Человек сделал первый шаг к независимости от природы, научившись сохранять огонь, поистине универсальный источник энергии. Костер давал тепло и свет, на нем готовили пищу, он расходовал ровно столько топлива, сколько было необходимо. Костер тысячелетиями оставался главной энергетической установкой человека, и неудивительно, что мы испытываем какую-то ностальгию по очагу с горящими дровами.

Еще в конце прошлого века свет давали свечи и керосиновые лампы, а тепло - печи. Лишь немногим более ста лет назад на человека начало работать электричество, которое могло давать свет, тепло, механическую работу. Одно время казалось, что достаточно подвести к жилищу только электрическую энергию, а уж там преобразовывать ее во что угодно. Но сказала свое слово экономика: кпд электростанции менее 40%, потери при передаче и обратном превращении электричества в другие виды энергии тоже значительны. Ясно, что там, где нужно только тепло, его целесообразно получать прямо из топлива. И не случайно сегодня обсуждается простая идея: вернуть "очаг" в дом в виде электрохимического генератора с топливным элементом, преобразующим энергию топлива в электричество и тепло.

Топливные элементы. Пусть к внешним стенкам пробирки подается водород, а внутрь ее - кислород. Между электродами возникнет напряжение около вольта, по соединяющей их цепи потечет ток, и на электродах пойдут реакции, обратные тем, что проходят в электролизере. Внешний электрод станет анодом, внутренний - катодом, а устройство превратится в источник тока - твердооксидный топливный элемент.

Одно и то же устройство может служить и топливным элементом, и электролизером, позволяя аккумулировать электрическую энергию. В период низкого ее потребления невостребованная мощность электростанций используется для получения водорода. В пике потребления электролизер начинает работать как топливный элемент, производя электричество из водорода.

Топливом в элементе может быть и угарный газ. В него нетрудно превратить уголь, нефть, различные газы и спирты (которые, например, в Бразилии используют как горючее для автомобилей). Элемент послужит основой электрохимического генератора, способного существенно изменить концепцию снабжения жилища энергией. Наиболее прост в техническом отношении генератор на природном газе - метане или пропане.

Как показывают исследования, его электрический кпд достигает 70%. Остальные 30% энергии топлива выделяются в виде тепла, которое можно использовать в паровых турбинах. Кпд такой комбинированной установки способно превысить 80% - столь высокой эффективности нет ни у одного генератора.

Восемь лет назад в Институте высокотемпературной электрохимии Уральского отделения РАН был изготовлен демонстрационный генератор на метане мощностью один киловатт. Но до практической реализации дело никак не дойдет. Опытно-конструкторские работы, которые уже начинались, до конца так и не доведены. Задача очень сложна, ее необходимо решать в рамках национальной программы, попытки разработать которую оказались пока безуспешными.

www.nkj.ru

Что такое ЭЛЕКТРОЛИТ - Ф.А. Брокгауз, И.А. Ефрон. Энциклопедический словарь - Словари

Ф.А. Брокгауз, И.А. Ефрон. Энциклопедический словарь

ЭЛЕКТРОЛИТ Электролит Электролит - Электролитами называют вещества, растворы и сплавыкоторых с другими веществами электролитически проводят гальваническийток. Признаком электролитической проводимости в отличие от металлическойдолжно считать возможность наблюдать химическое разложение данноговещества при более или менее продолжительном прохождении тока. Вхимически чистом состоянии Э. обыкновенно обладают ничтожно малойэлектропроводностью. Термин Э. введен в науку Фарадеем. К Э. до самогопоследнего времени относили типичные соли, кислоты и щелочи, а такжеводу. Исследования неводных растворов, а также исследования при оченьвысоких температурах значительно расширили эту область. И. А. Каблуков,Кади, Карара, П. И. Вальден и др. показали, что не только водные испиртовые растворы заметно проводят ток, но также растворы в целом рядедругих веществ, как например, в жидком аммиаке, жидком сернистомангидриде и т. п. Найдено также, что многие вещества и смеси их,превосходные изоляторы при обыкновенной температуре как например,безводные окислы металлов (окись кальция, магния и др.), при повышениитемпературы становятся электролитическими проводниками. Известная лампанакаливания Нернста, принцип которой был открыт гениальным Яблочковым,представляет превосходную иллюстрацию этих фактов. Смесь окислов -"тельце для накаливания" в лампе Нернста, не проводящая при обыкновеннойтемпер., при 700° делается превосходным и притом сохраняющим твердоесостояние электролитическим проводником. Можно предположить, чтобольшинство сложных веществ, изучаемых в неорганической химии, присоответствующих растворителях или при достаточно высокой температуре,могут приобрести свойства Э., за исключением, конечно, металлов и ихсплавов и тех сложных веществ, для которых будет доказана металлическаяпроводимость. В настоящий момент указания на металлическую проводимостьрасплавленного иодистого серебра и др. нужно считать еще недостаточнообоснованными. Иное должно сказать о большинстве веществ, содержащихуглерод, т. е. изучаемых в органической химии. Вряд ли найдутсярастворители, которые сделают углеводороды или их смеси (парафин,керосин, бензин и др.) проводниками тока. Однако, и в органической химиимы имеем постепенный переход от типичных Э. к типичным не электролитам:начиная с органических кислот к фенолам, содержащим в своем составенитрогруппу, к фенолам, не содержащим такой группы, к спиртам, водныерастворы которых принадлежат к изоляторам при небольшихэлектровозбудительных силах и, наконец, к углеводородам - типичнымизоляторам. Для многих органических, а также отчасти и некоторыхнеорганических соединений трудно ожидать, чтобы повышение температурысделало их Э., так как эти вещества раньше разлагаются от действиятеплоты. В таком неопределенном состоянии находился вопрос о том, что такоеЭ., до тех пор, пока не привлечена для решения его теорияэлектролитической диссоциации. Относительным числом электролитическихдиссоциированных молекул к не распавшимся молекулам и определяется,имеем ли мы дело с типичным Э. или с типичным не электролитом, или скаким-либо переходным случаем. Если число этих ионов настолько мало, чтони состав их, ни относительное число не поддается никаким измерительнымметодам, тогда перед нами случай типичного не электролита. Переходныеслучаи - это случаи, лежащие на границе наших измерительных методов, какчисло физических, так и применяемых при химическом анализе. Интересный вопрос возник в самое последнее время: может ли быть самоепростое тело Э.? П. И. Вальден нашел, что растворы брома в жидкомсернистом ангидриде, растворы йода в эфире и треххлористом мышьякезаметно проводят ток. Должно ли признать, что молекула йода J2распадается на ионы электроположительный катион J· и Jў -электроотрицательный анион. Однако, уже П. И. Вальден указывает на малуювероятность такого явления и предполагает, что бром и йод дают срастворителем определенные химические соединения, которые уже в своюочередь распадаются на ионы. В заключение должно упомянуть об определении Э., данном маститымГитторфом пятьдесят лет тому назад: "Э. - это соли". Этим определениемГитторф частью предвосхитил современную теорию электролитическойдиссоциации, указав на то, что типичное свойство солей, которое мытеперь определяем, как способность к электролитической диссоциации,должно быть признаком всякого Э. Вл. Кистяковский. Электрон - у грековтак назывался янтарь, добывавшийся финикиянами на берегах Немецкогоморя. Ценился он очень высоко и составлял значительный предмет торговли.Насколько он представлялся ценным в глазах древних греков, видно хотя быиз того обстоятельства, что тем же именем они называли сплав золота исеребра, по цвету напоминавший янтарь. Из этого сплава делалисьразличного рода украшения, утварь и т. п. Прекрасным образцом работы изЭ. может служить хотя бы знаменитая никопольская ваза, найденная в одномиз южнорусских курганов и хранящаяся в Петербурге, в Имп. Эрмитаже.

www.slovopedia.com

Как поднять плотность электролита в аккумуляторе? Как заменить электролит в аккумуляторе? Что такое «плотность аккумулятора»?

Как поднять плотность электролита в аккумуляторе

Аккумуляторные батареи автомобилей созданы не только для пуска двигателя, но и для питания электрических приборов машины в тот момент, когда зажигание выключено. По невнимательности водитель с легкостью может забыть о включенных в автомобиле фарах или работающей магнитоле, громкость которой сведена к нулю. Вернувшись к машине на следующий день, можно обнаружить, что она не заводится, и причина тому севший источник питания. Завести машину при разряженном аккумуляторе можно, но через раз-два экстренные методы запуска двигателя начинают надоедать, и явно возникает необходимость вернуть в рабочее состояние аккумулятор.

«Плотность аккумулятора» или соотношение серной кислоты и воды в электролите

Image 741В простонародье распространен такой термин как «плотность аккумулятора». По сути, он является ошибочным, поскольку никто не измеряет плотность непосредственно источника питания. Любой автомобильный любитель скажет, что под понятием «плотность аккумулятора» подразумевается плотность электролита, который залит в батарею. Именно от того какой плотности электролит находится в аккумуляторе, зависит его возможность заряжаться и сохранять накопленную энергию.

Если аккумулятор разрядился по невнимательности водителя или другим причинам, следует попробовать вернуть ему работоспособное состояние при помощи зарядного устройства. Перед тем как заряжать аккумулятор, в него доливают дистиллированную воду, которая могла испариться в процессе работы источника питания. Вода в аккумуляторе смешивается с готовым электролитом, что приводит к понижению его плотности, то есть к уменьшению процентного содержания серной кислоты в итоговом растворе. Через некоторое время плотность электролита в аккумуляторе, из-за постоянного разбавления его дистиллированной водой, снижается, и опускается ниже комфортного уровня. Эксплуатация батареи становится невозможно, и в таких ситуациях возникает необходимость в повышение плотности электролита в аккумуляторе.

Что такое «плотность аккумулятора»

Как поднять плотность электролита в аккумуляторе самостоятельно?

Плотность аккумулятора, а если говорить точнее, то электролита в нем, повысить можно довольно просто без обращения к специалистам сервисного центра. Первым делом необходимо провести ряд подготовительных процедур:

  • Подготовьте емкости, которые понадобятся для слива части старого электролита из аккумулятора;
  • Обзаведитесь средствами личной защиты – перчатки, очки, одежда (которую не страшно испортить). Помните: Электролит аккумулятора частично состоит из серной кислоты, которая опасна, и при попадании на кожу способна вызвать ожог, а одежду серьезно испортить;
  • Возьмите инструменты, которые понадобятся, чтобы поднять плотность электролита в аккумуляторе: ареометр, клизма-груша, мерный стакан, воронка;Инструменты для замены электролита в аккумуляторе
  • Купите необходимые расходные материалы: дистиллированная воды, аккумуляторная кислота или готовый электролит.

Чтобы поднять плотность электролита в аккумуляторе, придется самостоятельно полностью заменить весь электролит, который уже залит в батарею, на новый раствор. Сделать это довольно просто, если выполнять все по инструкции и соблюдать необходимые меры предосторожности.

Как поменять электролит в аккумуляторе?

b19544a8-9c12-4cd8-9567-717b0f240c98Большинство современных аккумуляторов выпускаются разборными, и они предусматривают возможность замены электролита самостоятельно. Неразборные аккумуляторы – большая редкость, и в них нельзя при необходимости отвинтить пробки для удаления старого электролита и заливки нового. При желании можно залить электролит и в неразборную батарею, но для этого необходимо в каждой банке с помощью сверла проделать отверстие. После замены электролита на место отверстий напаивается пластмасса, и аккумулятор вновь становится рабочим.

Сам процесс замены электролита довольно простой, и он состоит из следующих пунктов:

  1. Первым делом необходимо снять аккумулятор с автомобиля и найти подходящее место для замены электролита в нем и зарядки;
  2. Далее необходимо снять защиту с аккумулятора, если она имеется, и открутить пробки с банок;Замена электролита в аккумуляторе
  3. После этого берем клизму-грушу и вставляем ее конец в одну из банок аккумулятора. Пользуясь данным резиновым прибором, выкачиваем из аккумулятора старый электролит и сливаем его в заранее подготовленную емкость. Внимание: Ни в коем случае не выливайте электролит на землю, если вы выполняете работы на улице;
  4. Выкачав практически весь старый электролит из всех банок, необходимо почистить пластины аккумулятора от его остатков. Сделать это можно с помощью дистиллированной воды, которая не вызовет внутри аккумулятора нежелательные реакции. Для этого дистиллированную воду заливают в каждую банку аккумулятора, после чего его поднимают и трясут. Хорошо удерживайте аккумулятор, чтобы в процессе тряски он не выпал. После этого сливаем получившийся раствор.

Дистилированная вода электролит

Стоит отметить, что некоторые автолюбители рекомендуют для «чистоты» будущего электролита в батарее не только промыть ее дистиллированной водой, но и использовать различные растворы. К примеру, рекомендуется залить в батарею раствор воды с содой и оставить его там на 4 часа. После этого также рекомендуется заливать на час в аккумулятор раствор поваренной соли.

  1. Очистив банки аккумулятора от старого электролита, необходимо залить в него новый. Хорошо, если вы приобрели готовый электролит в магазине, тогда достаточно залить его с помощью воротки до указанных граней в каждую банку. В случае если у вас аккумуляторная кислота и дистиллированная вода, требуется предварительно сделать раствор электролита с плотностью в 1,27-1,28 грамм на сантиметр кубический;
  2. После этого закрываем банки и начинаем процесс зарядки аккумулятора;
  3. Сменив электролит в батарее, необходимо выполнять процесс заряда батареи по циклу «зарядка-разрядка» с силой тока не более 0,1 Ампер до тех пор, пока плотность аккумулятора (плотность электролита) не достигнет рабочих значений. Внимание: Зарядку можно окончить и начать использовать аккумулятор только после того как на концах клемм аккумулятора удастся замерить 14 Вольт.Зарядка аккумулятора автомобиля

Если вы решили поменять электролит в аккумуляторе самостоятельно, настоятельно рекомендуем соблюдать все меры предосторожности. Кислотная среда, которой является электролит, вредна не только при попадании на кожу, но и в дыхательные пути. Менять электролит следует исключительно в хорошо проветриваемых помещениях с предельной осторожностью.

Загрузка...

okeydrive.ru