 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
XV. 9. Хімічні джерела електричної енергії
Хімічні джерела електричної енергії набули широкого застосування в сучасній техніці в ролі автономних джерел електроенергії. Щорічно в світі випускають десятки мільярдів штук гальванічних елементів і акумуляторів. Для їх виготовлення витрачається велика кількість свинцю, цинку, срібла і їх сполук. Зокрема, на електроди свинцевих акумуляторів витрачається більше половини світового виробництва свинцю.
Розрізняють два види електрохімічних систем хімічних джерел струму: практично оборотні і необоротні. Оборотними називають такі системи, в яких продукти розряду можуть бути знову багатократно відновлені пропусканням постійного струму в зворотному напрямку. Цей процес називають зарядкою. Сукупність зарядки з наступним за ним розрядом називається циклом. Хімічні джерела струму побудовані на основі оборотних систем називаються акумуляторами. З оборотних електрохімічних систем найбільше практичне застосування одержали такі системи:
Pb│H2SO4│PbO – свинцевий акумулятор;
Fe │ KOH│ Ni(OH)3 – залізо – нікелевий акумулятор;
Cd│ KOH│ Ni(OH)3 – кадмій – нікелевий акумулятор;
Zn │KOH │ AgO – цинк – срібний акумулятор.
Необоротними називають такі електрохімічні системи хімічних джерел струму, в яких відновлення продуктів пропусканням постійного струму утруднено або неможливо. Такі хімічні джерела струму називаються гальванічними елементами.
Цінність того чи іншого хімічного джерела струму визначається його електричними характеристиками. Під електричними характеристиками розуміють електрорушійну силу, напругу, ємність, внутрішній опір, саморозряд, віддача, коефіцієнт використання маси і строк служби хімічних джерел струму.
Особливо широкого використання набув кислотний (свинцевий) акумулятор, який складається з свинцевих пластин, покритих сульфатом свинцю і занурених у 30 % - ний розчин сульфатної кислоти. При зарядці від зовнішнього джерела на одній із пластин відновлюється свинець, а на іншій утворюється діоксид PbO2. Заряджений акумулятор являє собою електрохімічний елемент:
(–) Pb, PbSO4(т) │H2SO4(30%)│PbO2(т),Pb(т) (+)
При роботі елемента на його електродах протікають окисно – відновні процеси, в яких беруть участь молекули сульфатної кислоти. На позитивному електроді йде взаємодія діоксиду свинцю з сульфатною кислотою, внаслідок чого чотирьох валентний свинець відновлюється до двовалентного і утворюється сульфат свинцю. На негативному електроді окиснюється металевий свинець і теж утворюється сульфат свинцю.
На позитивному електроді кислотного акумулятора протікає реакція:
PbO2 + H2SO4 + 2ē = PbSO4 + 2OH- ,
а на негативному
Pb + H2SO4 -2ē = PbSO4 + 2H+.
Поиск по сайту: