يدرك جميع مالكي السيارة الشخصية تقريبًا وجود حمض في البطاريات. حتى المبتدئين الذين بدأوا للتو في فهم أساسيات القيادة ، وحتى يدركون هذه المسألة.
سمع الكثير منهم عن بطاريات حمض الرصاص ، ولكن في الواقع ليس لديهم فكرة عن كيفية عمل هذا الجهاز. وفي الوقت نفسه ، تحدث تفاعلات كيميائية معينة هنا.
Sodrezhanie
ما الحمض الموجود في البطارية وما الغرض منه؟
معظم سائقي السيارات يدركون جيدًا الحمض الموجود في البطارية. ولكن هناك من يعتقد أنه داخل البطارية لا يوجد سوى ماء مقطر (أو نواتج التقطير). البعض الآخر من رأي لصالح حمض الهيدروكلوريك ، وهو أيضا غير صحيح.
أي بطارية سيارة تحتوي على حامض الكبريتيك - H2SO4. لكي نكون أكثر دقة ، نحن نتحدث عن محلول حمض الكبريتيك بالماء المقطر. مثل هذا السائل له اسم شائع - المنحل بالكهرباء. إذن ما هو دور حامض الكبريتيك؟
هذا هو المكون الرئيسي لتشغيل البطارية. في حالة عدم وجود حمض ، فإن عملية شحن وتفريغ البطارية غير ممكنة. هذا هو واحد من أكثر الأنواع نشاطًا ، وهو قادر على التفاعل مع أي معدن تقريبًا ، بما في ذلك أكاسيده. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يدخل الحمض في تفاعلات أيضية ، ويعتمد نشاطه على محتوى الماء.
عندما تشحن البطارية الحمضية ، تبدأ ألواح الرصاص الصافية (السلبية) في إطلاق الإلكترونات التي يتم تناولها بواسطة حواجز أكسيد الرصاص (موجبة). عندما يتم تفريغ البطارية ، يحدث العكس تمامًا. وبعبارة أخرى ، عندما تتخلى اللوحات عن الإلكترونات ، فإنها "مدمرة" كما كانت - تحدث شحنة ، وعندما يتم تفريغها ، فإنها تعود ، والتي تسمى "استعادة".
وفقط لمثل هذه العملية من تدمير - الانتعاش ، هناك حاجة إلى بيئة عدوانية في شكل حمض الكبريتيك المخفف. وبدون ذلك ، سيكون أداء بطاريات السيارات في مستوى منخفض للغاية.
تكوين المنحل بالكهرباء وكيفية القيام بذلك بشكل صحيح
يستخدم حمض الكبريتيك على نطاق واسع في الصناعة الحديثة لإنتاج الطاقة الكهربائية (البطاريات ، البطاريات ، المكثفات الكهربائية). بالنسبة لتكوين المنحل بالكهرباء في البطارية ، فإن النسبة بين حمض الكبريتيك والماء المقطر هي كما يلي:
- حمض نفسها - 30 ٪.
- الماء المقطر - 70 ٪.
إنها مادة تتفاعل بفعالية مع ألواح الرصاص. في هذه الحالة ، تستحق كثافة المنحل بالكهرباء اهتمامًا خاصًا ، والذي يتأثر بشكل مباشر بحمض الكبريتيك. في المركز ، يصل إلى مؤشر 1.83 جم / سم3. عن طريق إضافة الماء المقطر ، يتم تقليل الكثافة إلى الحدود المرغوبة - عادة ما يتراوح هذا بين 1.23-1.27 جم / سم3.
كثافة المنحل بالكهرباء (جم / سم 3) | الجهد لا تحميل (B) | الجهد مع الحمل (B) | درجة تهمة (%) | تجمد المنحل بالكهرباء (C) |
---|---|---|---|---|
1,27 | 12,66 | 10,8 | 100 | -60 |
1,26 | 12,6 | 10,66 | 94 | -55 |
1,25 | 12,54 | 10,5 | 87,5 | -50 |
1,24 | 12,48 | 10,34 | 81 | -46 |
1,23 | 12,42 | 10,2 | 75 | -42 |
1,22 | 12,36 | 10,06 | 69 | -37 |
1,21 | 12,3 | 9,9 | 62,5 | -32 |
1,2 | 12,24 | 9,74 | 56 | -27 |
1,19 | 12,18 | 9,6 | 50 | -24 |
1,18 | 12,12 | 9,46 | 44 | -18 |
1,17 | 12,06 | 9,3 | 37,5 | -16 |
1,16 | 12 | 9,14 | 31 | -14 |
1,15 | 11,94 | 9 | 25 | -13 |
1,14 | 11,88 | 8,84 | 19 | -11 |
1,13 | 11,82 | 8,68 | 12,56 | -9 |
1,12 | 11,76 | 8,54 | 6 | -8 |
1,11 | 11,7 | 8,4 | 0,0 | -7 |
لمعرفة هذه المعلمة ضروري لفهم عتبة تجميد المنحل بالكهرباء. بكثافة 1.11 جم / سم3 تتجمد المادة بالفعل تحت تأثير نزلة برد صغيرة نسبيًا: -7 درجة مئوية بالنسبة للقيم الموصى بها ، تختلف هذه العتبة اختلافًا كبيرًا - من -58 درجة مئوية إلى -64 درجة مئوية. هل من الممكن أن تصنع بالكهرباء بنفسك؟
نعم ، من الممكن حقًا ، إلا أنه من الضروري العمل بعناية فائقة. ولأنه من الضروري التعامل مع حامض الكبريتيك عالي التركيز ، فإن هذا العمل يشكل خطراً معيناً. من الضروري رعاية حماية اليدين والجسم والأعضاء التنفسية.
في الواقع ، لا يوجد شيء معقد في إعداد المنحل بالكهرباء للبطارية بشكل مستقل - قم بخلط حمض الكبريتيك مع الماء المقطر ، مع مراعاة النسبة. تجدر الإشارة إلى أن مياه الصنبور العادية ليست مناسبة لهذه الأغراض ، لأنها تحتوي على عدد كبير من الشوائب المختلفة التي تؤثر سلبًا على لوحات الرصاص.
في الواقع المكونات نفسها:
- حمض الكبريتيك (يجب أن تكون الكثافة 1.83 جم / سم3 أو أكثر ، ولكن ليس أقل).
- الماء المقطر.
- أي الصين.
نسبة الأحماض والماء معروفة لنا - 30 ٪ و 70 ٪ ، على التوالي. في الوقت نفسه ، فإن طبيعة النهج المتبع في الإنتاج مهمة - من الأفضل إضافة حمض إلى الماء ، وليس العكس. تجدر الإشارة أيضًا إلى أنه عند الخلط بينهما ، سيتم إطلاق الكثير من الطاقة الحرارية ولهذا السبب ، من غير المقبول استخدام الأواني الزجاجية - إنها مجرد رشقات نارية. عندما تنخفض درجة حرارة المنحل بالكهرباء ، يمكن سكبه في وعاء زجاجي أو حاوية مصنوعة من البلاستيك.
بعد توصيل السوائل ، يجب قياس الكثافة باستخدام مقياس السوائل. إذا كانت المؤشرات تتوافق مع الحد المسموح به ، فإن المنحل بالكهرباء جاهز للتشغيل. لكن مثل هذا الجهاز بعيد عن كل سائق ، وبالتالي فإن الطرف التالي لكثافة المنحل بالكهرباء مفيد (على أساس 1 لتر من الماء المقطر):
- في 1.23g / سم3 - 280 جم ؛
- في 1.25g / سم3 - 310 جم ؛
- في 1.27g / سم3 - 345 جم ؛
- عند 1.29 جم / سم3 - 385 جم.
في الواقع ، هذا هو المكان الذي ينتهي فيه العمل. يجب أن يلتزم أولئك الذين يعيشون في المنطقة الوسطى من روسيا بكثافة تبلغ 1.27 جم / سم3. علاوة على ذلك ، بالنسبة للمناطق ذات المناخ البارد (حتى -30 درجة مئوية) ، فإن المؤشر المسموح به هو 1.26-1.28 جم / سم3، والمناطق شبه الاستوائية الساخنة - 1.24-1.26 جم / سم3. حدود الكثافة من 1.27 جم / سم3 يصل إلى 1.29 جم / سم3 مناسب لتلك المناطق حيث يكون الشتاء متفشًا إلى -50 درجة مئوية
ما سوف يؤدي إلى انتهاك الوصفة
1.29 جم / سم3 ليست الأعلى - هناك تركيز بالكهرباء مع كثافة 1.33 جم / سم3 (المستخدمة في الضبط) ، يمكن العثور عليها سابقًا حتى بكثافة 1.4 جم / سم3ولكن الآن هو خارج البيع. ومع ذلك ، يجب أيضًا تخفيفه بالماء ثم تعبئته فقط داخل البطارية. لماذا لا تصب بالكهرباء عالية التركيز؟
لا شيء جيد سيحدث بالتأكيد! بسبب التركيز العالي ، تعاني لوحات البطارية - تتآكل ببساطة بمرور الوقت. هذا بطيء ولكنه حقيقي! لذلك ، إذا سكبت تركيزًا عاليًا ، فلا يجب أن تتفاجأ من فشل البطارية قريبًا.
يؤدي انخفاض كثافة المنحل بالكهرباء إلى ظاهرة تسمى الكبريت. هذه العملية معروفة للعديد من السائقين ذوي الخبرة. نتيجة لذلك ، يتم ترسيب بلورات كبريتيت الرصاص على الصفائح ، مما يؤدي إلى فقد المعدن قدرته على تجميع الشحنة.
بالإضافة إلى ذلك ، كما سبق ذكره أعلاه ، بسبب انخفاض الكثافة في المؤشرات ، يتجمد المنحل بالكهرباء ، ويتحول إلى جليد. ما يهدد هذا ، الجميع يفهم بالفعل - لا يمكن تجنب الأضرار التي لحقت لوحات.
كيفية ضبط كثافة السوائل
يحتاج أصحاب السيارات للسيطرة على مستوى المنحل بالكهرباء وكثافته. نظرًا للتحلل المائي وتسخين البطاريات في حجرة المحرك ، ينخفض محتوى المادة ، بينما تزيد الكثافة ، على العكس من ذلك. لهذا السبب ، هناك حاجة لإضافة الماء المقطر. لكن في بعض الأحيان ، يمكن أن تصبح كثافة المنحل بالكهرباء أقل من المعتاد. ثم يجب عليك زيادة تركيز الحمض.
هناك عدة طرق للقيام بذلك ، بناءً على درجة انخفاض كثافة المنحل بالكهرباء. للقيام بذلك ، يجب عليك قياس تركيزه في كل بنك على حدة. إذا تم الحصول على كثافة المنحل بالكهرباء من 1.18 جم / سم3 يصل إلى 1.20 جم / سم3الحل الأمثل هو استبدال جزء من المنحل بالكهرباء في البنك بآخر جديد بكثافة 1.27 جم / سم3. بمعنى آخر ، يتم زيادة كثافة المنحل بالكهرباء.
يجب عليك فقط التأكد أولاً من شحن البطارية ، وإلا يجب إعادة شحن البطارية. مع انخفاض مستوى البطارية ، لا يمكن بدء هذا الإجراء.خلاف ذلك ، فإن تركيز H2SO4 يرتفع بشكل حاد ، الأمر الذي لن يؤدي إلا إلى تدمير لوحات.
يتم تنفيذ الإجراء نفسه بالترتيب التالي:
- باستخدام لمبة مطاطية ، قم بإخراج أكبر قدر ممكن من السوائل من العلبة. في الوقت نفسه قياس حجم.
- يضاف السائل التصحيحي الجديد بكثافة تتراوح بين 1.27 و 29 جم / سم 3 بكمية تساوي نصف حجم السحب.
- دع كل شيء يختلط مع بعضها البعض - لهذا يمكنك إعطاء حمولة للاستنتاجات ، فقط انتظر بعض الوقت أو اهتز البطارية.
- قياس الكثافة. إذا كانت المؤشرات لا تزال لم تصل إلى حدود مقبولة ، فيجب متابعة تعبئة المنحل بالكهرباء حتى يتم الوصول إلى المعلمات المطلوبة.
- عندما يتم تعيين الحد ، يتم إغلاق البنوك ، ويتم شحن البطارية نفسها.
في حالة انخفاض كثافة المنحل بالكهرباء إلى ما دون مستوى 1.2 جم / سم 3 ، فمن الضروري تغييره تمامًا - دمج القديم القديم ، وملء واحدة جديدة.