В электролите какая кислота: Какую кислоту заливают в аккумулятор автомобиля: серную, соляную или другую?

Содержание

Какую кислоту заливают в аккумулятор автомобиля: серную, соляную или другую?

Какую кислоту заливают в аккумулятор

В некоторых видах автомобильных АКБ в качестве электролита может использоваться щелочь. К примеру, никель-кадмиевый тип АКБ. Помимо этого, есть группа гелевых аккумуляторов, где жидкость находится в связанном состоянии. Но, по сути, это раствор серной кислоты, переведенный в гелеобразное состояние или им пропитанное стекловолокно.

Серная кислота широко используется при производстве свинцово-кислотных АКБ для транспортных средств. Ее концентрация в электролите около 30-35%, остальное – дистиллированная вода. Применять обычную водопроводную воду запрещено, поскольку в ее состав входят соли многих металлов и их попадание в АКБ сократит срок его службы.

Как правило, в бытовой сфере серной кислоты с 30%процентов вполне достаточно, однако в сфере производства довольно часто используется кислота с более высокой концентрацией. Получить концентрированную серную кислоту можно в две стадии. Первая – это когда концентрация доводится до 65-70%, вторая – когда ее увеличивают до 98%. Такой состав наиболее пригоден для длительного хранения. Возможно получение высокой концентрации в 99 %, но в дальнейшем из-за значительной потери SO3 она снизится до 98,3%.

Применение серной кислоты и ее сорта

Существует несколько сортов серной кислоты, к ним относятся:

Нитрозная или башенная. Концентрация составляет 75%, а плотность этого сорта находится в пределах 1,67 г/см³. Такое название он получил благодаря методу производства нитрозным способом в футерованных башнях. Обжиговый газ обрабатывается нитрозой и в процессе реакции получается кислота и оксиды азота.
Контактная. Концентрация достигает 92,5-98%, плотность – 1,837 г/см³ . Данный сорт также получается из обжигового газа с содержанием двуокиси SO2. В процессе химической реакции происходит ее окисление при контакте с катализатором из ванадия.
Аккумуляторная. Концентрация 92-94%, плотность – 1,835 г/см³.
Сорт Олеум. Концентрация довольна высокая –104,5%, плотность – 1,897 г/см ³ , представляет собой концентрированный раствор из кислоты и SO3.
Высокопроцентный олеум. Концентрация достаточно высокая –114,6%, плотность – 2,002 г/см³.

Процессы, происходящие в АКБ с участием электролита

Функционирование свинцово-кислотного АКБ основывается на химических процессах, протекающих с помощью электролита. АКБ автомобиля из пластин: положительных и отрицательных, погруженных в раствор кислоты. Пластины имеют токоотводящие решетки, выполненные из свинца с добавками (зависит от типа АКБ), а на решетках отрицательных электродов нанесен сероватый порошок свинца, на положительных – красновато-коричневый диоксид свинца.

Показатель плотности электролита на заряженном АКБ находится в диапазоне 1,128─1,300 г/см³. При разрядке АКБ в результате химической реакции из электролита стремительно расходуется кислота и плотность значительно падает.

Полностью заряженный элемент аккумулятора транспортного средства выдает напряжение в пределах 2,5-2,7 В без нагрузки на выводах. В случае нагрузки данное напряжение несколько проседает до 2,1 В буквально за несколько минут. За этот короткий период на поверхности отрицательных электродов успевает сформироваться плотный слой PbSO4. Соответственно, напряжение элемента на подключенной к авто АКБ составляет 2,15 В.

Если разряжать АКБ транспортного средства небольшим током (примерно 10% от номинальной емкости), тогда через 1-2 ч разрядки напряжение элемента снизится до 2 В. Это обусловлено тем, что в этом момент формируется большое количество PbSO4, который, в свою очередь сильно забивает поры активной массы. Помимо этого, проявляется рост внутреннего сопротивления элементов аккумулятора и значительно снижается концентрация жидкости.

Контроль за состоянием электролита

Контроль за электролитом – важная процедура, которая должна проводиться регулярно. От владельца транспортного средства требуется контролировать как уровень электролита в АКБ, так и его плотность. Чтобы проверить уровень электролита рекомендуется использовать стеклянную трубочку, но если ее нет, то можно использовать прозрачный корпус от ручки. Для измерения нужно открыть пробки всех банок и погрузить пластиковую/стеклянную трубочку до пластин. После чего с верхнего конца ее плотно зажать пальцем и поднять.

Оптимальный уровень электролита в трубке должен быть 10-12 мм. В случае нехватки электролита доливается вода до требуемого уровня. Выше необходимого уровня воду заливать не следует.

Срок службы электролита

Стоит знать, что кислотный электролит – это раствор, который не имеет срока годности. Срок службы для такой жидкости определяется исключительно исходя из того, как она способна выполнять свои функции.

К показателям, которые влияют на срок использования АКБ, относятся:

Плотность электролита.
Температурный режим функционирования АКБ.
Степень заряженности аккумулятора.

Если эти показатели соответствуют норме, срок службы электролита довольно продолжительный.

Как поднять плотность электролита

Повышение плотности жидкости происходит вследствие повышения температуры и в результате процесса, который называется гидролиз. Чтобы этот показатель находился на необходимом уровне, требуется регулярное добавление дистиллята. Если датчик концентрации кислоты в электролите показывает значение ниже, чем 1,275 г/см³, следует его поднимать.

Кислотность электролита можно поднять двумя способами: полной заменой старого электролита на новый или внесением разбавленной концентрированной кислоты.

В случае разбавления жидкости следует провести ряд действий для каждой банки:

Постараться откачать максимальное количество электролита посредством шприца или резиновой груши.
Внести в банку 0,5 его объема плотностью от 1,26 до 1,28 г/см³.
Чтобы тщательно перемешать жидкость, необходимо на выводы подать нагрузку с минимальной мощностью.

При замере плотности стоит определить необходимый уровень. Если не произошло изменений, тогда в половину оставшегося объема требуется внести еще электролит.

С помощью подобных манипуляций можно довести до оптимальной плотности концентрацию кислоты в электролите.

В случае, если показатель индикатора показывает значения плотности ниже, чем 1,2 г/см³, требуется полная замена электролита, так как способом доливки поднять ее не получится. Однако если батарее менее года, то стоит попробовать.

Важно! Серная кислота – агрессивная средой для кожных покровов человека и его одежды. Поэтому во время работ с открытой батареей рекомендуется позаботиться о мерах защиты: обязательно надеть резиновые перчатки, защитные очки. Так же пригодится прорезиненный фартук.

Порядок заливки и доливки кислотного электролита в АКБ

Составляющие компоненты электролита – кислоту и дистиллированную воду, нужно смешать в разных пропорциях. Так, если необходимо получить электролит с уровнем плотности 1,29 г/см³, то к 1 литру необходимо добавить 0,36 л кислоты, то есть в соотношении 1:3.

Заливку электролита производят стеклянной или полиэтиленовой трубочкой до уровня 10-15 мм над свинцовыми пластинами. После этого аккумулятор оставляют на два часа, однако в некоторых случаях плотность при этом падает. Далее АКБ заряжают током в десять раз меньшим его емкости в течение 4 часов.

Проверять плотность АКБ необходимо раз в 2-3 месяца. Для этого используется специальный прибор – ареометр.

Важно! В целях техники безопасности необходимо знать, что заливать нужно именно серную кислоту в дистилированную воду, но не наоборот, поскольку высока вероятность возникновения химической реакции данной смеси с выделением брызг и тепла.

Процесс приготовления электролита

Электролит для АКБ можно, конечно, приобрести в специализированных магазинах, но можно сделать его самостоятельно и при этом научиться регулировать плотность.

Для приготовления электролита потребуются следующие компоненты:

Вода дистиллированная.
Серная кислота.
Емкость из материала, устойчивого к воздействию концентрированного химического вещества: стекла, керамики, свинца.
Эбонитовая палочка (для размешивания жидкости).

Для приготовления в специальную емкость заливается вода, после – серная кислота. Компоненты тщательно палочкой смешиваются. Процедуру проводят последовательно, поскольку при обратном варианте есть вероятность получить ожоги.

Полученное вещество плотно накрывается и оставляется минимум на сутки до выпадения осадка и остывания. Стоит знать, что при обратном проведении заливки (сначала серная кислота, потом – вода), возможна гидратации и образование в кислоте тепла. Соответственно, вода может закипеть и спровоцировать разбрызгивание.

Срок службы АКБ ограничен ее техническими характеристиками. Однако при неправильном его использовании и хранении этот показатель может существенно снизиться. Чтобы АКБ не изнашивалась слишком стремительно, специалисты рекомендуют следить за плотностью электролита и его уровнем.

Какая кислота в аккумуляторе автомобиля: состав, характеристики

Длительный срок службы АКБ во многом зависит от состояния залитого электролита. Последний представляет собой кислотно-водный раствор. Чтобы контролировать его качество надо знать и какая кислота в аккумуляторе автомобиля, и её свойства. Это может пригодиться при покупке сухозаряженных источников питания, когда надо самостоятельно определяться с заливаемой жидкостью. Но особенно этот вопрос актуален для районов с экстремальными климатическими условиями.

Название и роль кислоты электролита

Источник энергии фактически является стандартной батареей. Внутри её находятся анод и катод, а также аккумуляторная жидкость или электролит. Последний представлен раствором кислоты с дистиллированной водой в процентном соотношении 30 к 70, соответственно. Такая пропорция компонентов обеспечивает наиболее эффективное взаимодействие жидкости со свинцовыми пластинами.

Обычная вода содержит примеси, уменьшающие срок службы батареи. А какая кислота в аккумуляторе автомобиля обеспечит появление тока? Та, что вступает в реакции обмена с разными металлами и оксидами, которые необходимы для функционирования батареи. Самым активным из подобных веществ является триоксид серы или ангидрид с химической формулой h3SO4. Более известное и распространённое среди обывателей название — серная кислота.

Когда подключается внешняя нагрузка, тогда взаимодействие жидкости со свинцом и оксидами приводит к необходимым окислительно-восстановительным реакциям. Они противоположны при заряде и разряде батареи. Ток возникает за счёт выделения электронов из свинца положительного элемента, которые принимает оксид отрицательной пластины. А передача заряженных частиц осуществляется благодаря действию раствора, который заливается в батарею.

Основные процессы, протекающие при разряде

На контактах АКБ происходят следующие химические процессы:

на катоде восстанавливается оксид свинца;
тратится триоксид серы;
появляется вода;
на аноде образуется окись металла.

Получается, что во время реакции кислоту заменяет более лёгкая вода. В результате плотность аккумуляторной жидкости падает. При заряде процессы идут в обратном направлении. После этого под действием возникающего тока начинается электролиз, то есть распад на водород и кислород. Происходит их выделение в газообразной форме. Из-за этого раствор начинает кипеть, так как активно выходят распавшиеся компоненты. Вещества покидают состав смеси, не возвращаясь обратно. Плотность электролита повышается, так как оставшаяся кислота более тяжёлая. Чтобы восстановить первоначальные свойства приходится доливать дистиллированную воду.

Электролит и его характеристики

Параметры растворов определяют потери энергии и даже условия эксплуатации машин, то есть рабочую температуру. Нормативно характеристики регулируются стандартом ГОСТ 667-73. В большей степени физико-химические свойства зависят от пропорций содержащихся компонентов. Плотность раствора определяется соотношением кислоты и воды. Именно она является самым важным свойством электролитов для аккумуляторов. Эта величина должна укладываться в пределы от 1,07 до 1,3 г/мл. Изменение концентрации кислоты поднимает или снижает порог замерзания. От неё же зависит электрическая проводимость, которая обратно пропорциональна сопротивлению АКБ. Обледенение ведёт к повреждению и полному разрыву банок в автомобильных аккумуляторах. При низких температурах плотность рабочей смеси рекомендуется повышать до 1,31 г/см³. С точки зрения электропроводности, это не самый лучший показатель. Но уменьшение может вызвать замерзание жидкости. Оптимальная величина с минимальным сопротивлением соответствует комнатной температуре и составляет 1,23 г/см³. Какую кислотность выбирать для идеального баланса между потерями энергии и соответствия конкретным климатическим условиям описано в таблице.

Температура и рекомендуемая плотность

Среднемесячная температура, 0С	Время года	Плотность электролита, г/см³
от -50 до -30	зима	1,28
от -50 до -30	лето	1,24
от -30 до -15	круглый год	1,27
от -15 до -8	круглый год	1,24
от -8 до +4	круглый год	1,20
от -15 до +4	круглый год	1,22

Таблица 1. Зависимость плотности электролита от температуры зимой и летом.

Важно! Когда используется раствор с оптимальными для определённого времени года параметрами, тогда срок эксплуатации источника питания будет значительно продлён. Дело в том, что чрезмерно концентрированная смесь, залитая в тёплое время года, негативно, даже разрушительно влияет на автомобильный аккумулятор. Высокая плотность не только увеличивает потери энергии. Серный ангидрид до такой степени активное и едкое вещество, что он способен полностью разрушить электроды.

Изменение плотности раствора

Если снизить кислотность можно добавлением воды, то с увеличением так не получится. Плотность жидкости, залитой в аккумулятор, регулируется степенью заряженности батареи. Чем вторая величина выше, тем больше первая. Это объясняется тем, что по окончании окислительных и восстановительных реакций нередко происходит распад воды на составляющие в газообразном состоянии. То есть она теряется, а повышается концентрация кислоты в электролите. С помощью заряда избавляются от недостатка плотности. Если же и это не помогает — используют корректирующий электролит.

Соотношение заряда и плотности электролита

Плотность при 25°С, г/см. куб.	Степень заряженности, %
1,27	100
1,23	75
1,21	62,5
1,19	50
1,15	25
1,13	12,56
1,12	6
1,11	0

Таблица 2. Зависимость плотности электролита от величины заряда аккумуляторной батареи.

Присадки

Рынок предлагает огромное количество различных добавок, которые заливают в батарею для повышения качества электролита. Производители обещают улучшение запуска в морозы, увеличение срока службы, восстановление работоспособности АКБ и повышение энергоёмкости. Основное их действие — это десульфатация, но не настолько сильная, как заверяет реклама. Остальное не имеет достаточного подтверждения. Состав присадок редко раскрывают. Чаще всего это сульфаты или фосфаты металлов. Встречаются и средства из органических соединений. Причём вторые добавляют к аккумуляторной жидкости вместе с первыми. Для поддержания наилучшего состояния АКБ достаточно убирать его в период сильного похолодания в тёплое помещение или подзаряжать. Но это подойдёт, если говорить о регионах с умеренным климатом. Когда речь идёт о работе в экстремальных температурах, выгоднее может оказаться приобретение сухозаряженной батареи. Владелец сможет самостоятельно заливать электролит, максимально подходящий к условиям эксплуатации. На видео ниже показано, как из электролита получить серную и соляную кислоты. https://youtu.be/DTUom2xCh7M

Akym » Насколько опасна кислота в автомобильном аккумуляторе?

В электролите, который находится внутри всех автомобильных аккумуляторов, содержится разбавленная серная кислота, поэтому они требуют очень осторожного обращения. Обязательно при работе с АКБ и тем более с электролитом надо использовать защитные средства: очки, перчатки и т.д. Если кислота, пусть даже и разбавленная попадет на кожу или в глаза, это может вызвать ожог.

Правила обращения с аккумуляторной кислотой

Существует ряд мер, которые помогут избежать серьезной опасности при работе с серной кислотой:

Необходимо работать только в защитной одежде.
Кислота, которая вдруг попала на кожу или одежду, следует как можно быстрее нейтрализовать раствором пищевой соды или нашатырного спирта, а затем место повреждения надо тщательно промыть водой.
Если нейтрализатора под рукой нет, надо смыть кислоту большим количеством воды, после чего надо сразу же обратиться за врачебной помощью.
При использовании обслуживаемых аккумуляторов иногда приходится изготавливать электролит самостоятельно. При самостоятельном смешивании кислоту надо вливать тонкой струей в воду. Делать наоборот — вливать воду в кислоту нельзя ни в коем случае! В этом случае смесь может начать брызгаться и капли концентрированной кислоты могут попасть на руки или лицо.
Ставя батарею на зарядку, обязательно выкручивайте пробки, чтобы дать выход газам, которые очень активно выделяются в процессе восстановления АКБ. Это очень важно, так как кислота распадается и выделяется большое количество кислорода и водорода. Если они будут накапливаться внутри, риск взрыва батареи будет очень велик.

Техника безопасности при работе с автоаккумуляторами

Находясь вблизи аккумулятора, который заряжается, надо соблюдать осторожность и несколько простых правил:

Так как газ, выделяемый при восстановительной реакции очень взрывоопасен, то нельзя допускать в помещении образования искр, нельзя заряжать АКБ вблизи открытого огня, мест для курения и т.д.
Заряжать аккумулятор рекомендуется в хорошо проветриваемом месте с хорошей вентиляцией.
При подключении контактов батареи к транспортному средству зажигание должно быть выключено.
Когда отсоединяете стартерную батарею от автомобиля, первым отключается провод массы, а при подсоединении — наоборот, он подключается последним.

Какая кислота в аккумуляторе автомобиля и для чего нужен электролит — Аккумуляторы WESTA

Практически каждый владелец автомобиля знает, что в автомобильном аккумуляторе есть кислота, но далеко не каждый может сказать, какие функции она выполняет. Из этой статьи мы узнаем, какая кислота в аккумуляторе автомобиля, для чего она нужна и как правильно приготовить электролит.

Какая кислота в аккумуляторе

Практически во всех свинцово-кислотных аккумуляторах, а именно они стоят в автомобилях в качестве стартерных, используется серная кислота (формула — h3SO4) или, как ее еще называют автомобилисты, аккумуляторная кислота.

Серная кислота для аккумуляторов

Но заливается она в батареи не в чистом виде, а в виде водного раствора, который называется электролитом. Примерное соотношение кислоты к воде составляет 3:7 (30% концентрированной кислоты, 70% воды). Для приготовления электролита используется дистиллированная вода, очищенная от солей и других примесей, существенно ухудшающих качество раствора.

Важно! Нередко можно услышать, что в автомобильные аккумуляторы некоторых типов заливается соляная кислота. Это неверно. Свинцово-кислотных аккумуляторов, работающих на соляной кислоте, не существует.

Для чего она нужна

Кислота является важной частью аккумулятора. Она участвует в химических реакциях окисления и восстановления с электродами, благодаря чему возникает ЭДС. При зарядке батареи и подаче на нее обратной ЭДС эта же кислота позволяет аккумулятору накопить получаемую энергию, обеспечивая обратные химические реакции.

Какие процессы протекают при заряде и разряде

Чтобы лучше понять, для чего нужна серная кислота, рассмотрим химические реакции, протекающие в аккумуляторе во время его работы и зарядки.

Как известно, аккумулятор имеет два электрода – анод и катод. Первый изготовлен из диоксида свинца (PbO2), второй — из металлического свинца (Pb). Оба электрода, естественно, погружены в электролит.

Упрощенная конструкция свинцово-кислотного аккумулятора

При подключении к АКБ нагрузки (режим разряда) начинается реакция взаимодействия оксида свинца и серной кислоты, при этом металлический свинец окисляется до сульфата свинца. В это время происходит восстановление диоксида свинца на катоде и окисление свинца на аноде. При заряде протекают обратные реакции.

Электрохимические реакции в свинцово-кислотной аккумуляторной батарее (слева направо — при разряде, справа налево — при заряде)

При разряде аккумулятора из электролита расходуется серная кислота и выделяется относительно более лёгкая вода, плотность электролита падает. При заряде АКБ происходит обратный процесс.

Даже в нормальном режиме в процессе работы батареи некоторая часть воды разлагается на газообразный водород и кислород, но при нарушении условий эксплуатации (чрезмерный разрядный или зарядный ток) электролиз усиливается, и вода необратимо теряется.

В обслуживаемых аккумуляторах проблема решается доливкой дистиллированной воды. Если устройство необслуживаемое, потеря воды означает конец срока службы аккумуляторной батареи.

Состав электролита и как его приготовить в домашних условиях

Обычно электролит заливают в батарею при ее изготовлении, но в некоторых случаях, к примеру, при покупке сухозаряженного обслуживаемого аккумулятора, раствор кислоты заливается самим покупателем, то есть нами. Прежде чем электролит залить, его нужно приготовить.

То, что в свинцовом аккумуляторе серная кислота, мы выяснили, что ее нужно разбавить водой – тоже. Знаем даже пропорции, но очень примерные. То, какой плотности электролит заливать, будет зависеть от климатических условий, в которых будет эксплуатироваться батарея, и от плотности исходного электролита. Поэтому с понятием плотности придется познакомиться поближе.

Итак, плотность чистой серной кислоты равняется 1.83 г/см3. То есть один миллилитр концентрированной серной кислоты будет весить 1.83 грамма. Плотность воды – 0.998 г/см3 (цифры для температуры +20 °С).

Если смешать кислоту с водой, то плотность электролита будет зависеть от соотношения компонентов.

Таким образом, совсем не нужно отмерять нужное количество жидкостей, достаточно во время приготовления электролита контролировать его плотность.

Более того, при приготовлении электролита пересчитывать плотность в процентное соотношение кислоты к воде вообще не нужно, поскольку в документации на все аккумуляторные батареи производитель указывает необходимую концентрацию электролита именно в единицах плотности.

Как измерить плотность электролита

Для измерения плотности жидкости используются специальные приборы – ареометры. Автомобилистами используются два основных типа ареометров: постоянной массы и многопоплавковые.

Ареометр постоянной массы (слева) и многопоплавковый

Первый тип представляет собой поплавок со шкалой в верхней его части и грузом в нижней. Такой прибор просто опускается в жидкость (в нашем случае электролит). Чем плотность электролита выше, тем на меньшую глубину погрузится поплавок. Показания же плотности считываются со шкалы в зависимости от глубины погружения.

Принцип работы ареометра постоянной массы

Важно. Для аккумулятора такой ареометр не подходит – его не опустишь в банку. Поэтому автомобильные ареометры дополняются специальным «шприцем» с относительно тонкой иглой для забора электролита из банки.

Автомобильный ареометр постоянной массы

Что касается многопоплавкового типа, то принцип его работы тот же, но поплавков несколько (обычно 7). Каждый из них имеет определенную плавучесть, заставляющую его всплывать при той или иной плотности жидкости.

Работают с прибором так: забирают в него электролит (он тоже в виде шприца) и определяют плотность по последнему всплывшему поплавку — каждый из них отмаркирован своей плотностью всплывания. Недостаток такой конструкции очевиден – это очень низкая точность измерения.

Плотность электролита примерно 1.23 г/см3

С понятием плотности разобрались, пора готовить электролит. Для этого нам понадобится серная кислота и дистиллированная вода. Первую можно купить в автомагазине, вторую – в любой аптеке или в крайнем случае сделать самому, использовав перегонный куб (самогонный аппарат).

Какую кислоту использовать? В продаже обычно можно встретить разбавленную серную кислоту, так называемую автомобильную. Ее плотность составляет 1.42 г/см3. Если в нашем распоряжении окажется концентрированная серная кислота (плотность 1.83 г/см3), то подойдет и она, но работать с такой кислотой нужно очень осторожно – она прожигает одежду и кожу мгновенно.

Чистая серная кислота тоже подойдет для приготовления электролита

Теперь определим примерные пропорции, чтобы по 20 раз не перемешивать и не измерять плотность, «вылавливая» нужную концентрацию. Для этого воспользуемся табличками, приведенными ниже.

Пропорции воды к серной кислоте плотностью 1.83 г/см3

Необходимая плотность электролита, г/см3

Пропорции воды к серной кислоте плотностью 1.42 г/см3

Необходимая плотность электролита, г/см3

Какое количество электролита понадобится? В аккумуляторах емкостью 55-75 А/ч залито от 2,6 до 3,7 литров электролита в зависимости от емкости и конструкции батареи.

Теперь нужно решить, какая плотность раствора должна быть в нашем аккумуляторе. Она зависит от климатических условий, в которых будет эксплуатироваться автомобиль. Для определения оптимальной плотности конкретно для наших условий воспользуемся еще одной табличкой.

Зависимость плотности электролита полностью заряженной батареи от температуры эксплуатации

Климатический район (средняя месячная температура в январе, °С)	Плотность электролита полностью заряженного аккумулятора, г/см3
Очень холодный (-50 … -30)	Зима
Лето
Холодный (-30 … -15)	Круглый год
Умеренный (-15 … -8)	Круглый год
Теплый влажный (0 … +4)	Круглый год
Жаркий сухой (-15 … 0)	Круглый год

Готовить электролит будем в кислотостойкой (к примеру, стеклянной) посуде, перемешивать стеклянной палочкой. Из средств защиты нужны очки, перчатки и по возможности прорезиненный фартук.

Прежде чем взяться за работу, твердо усвоим основное правило – льем кислоту в воду и ни в коем случае не наоборот. При вливании более легкой воды почти наверняка произойдет вскипание верхнего слоя раствора с разбрызгиванием кислоты!Льем только кислоту в воду!

Итак, отливаем необходимое количество воды в емкость. Теперь отмеряем нужное количество серной кислоты и аккуратно с небольшой высоты вливаем ее в воду тонкой струйкой. Льем очень медленно, поскольку при быстром вливании может произойти разбрызгивание. Кроме того, в процессе химических реакций температура раствора быстро поднимается, и стеклянный сосуд может лопнуть от резкого перепада температур.

После этого тщательно, но не спеша, перемешиваем раствор и ждем, пока он не остынет до комнатной температуры, иначе показания ареометра будут неверными. Делаем забор электролита в ареометр и измеряем плотность. Если она отличается от желаемой, добавляем воду или кислоту (если плотность высокая – воду, если низкая – кислоту).

Важно! Воду доливаем в электролит только при помощи шприца ареометра! Забираем в него небольшое количество воды, опускаем иглу глубоко в электролит и потихоньку выжимаем воду грушей.

Снова перемешиваем раствор, остужаем и только потом, еще раз проконтролировав плотность, заливаем в аккумуляторную батарею.

Вот мы и узнали, для чего в аккумуляторе электролит, какой плотности он должен быть, и даже сможем самостоятельно его приготовить.

Какая кислота используется в автомобильных аккумуляторах и зачем она нужна

Каждому автомобилисту хорошо знакома проблема износа ресурса аккумуляторной батареи. Её приходится периодически заряжать, доливать специальную жидкость либо же вовсе приобретать новую.

Ресурс во многом зависит от того, в каком состоянии находится электролит. Это кислотно-водный раствор, находящийся внутри батареи.

Чтобы осуществлять контроль, требуется знать об особенностях используемой кислоты, её свойствах, характеристиках и понимать, как следует обслуживать АКБ в тех или иных ситуациях.

Зачем используется кислота

В упрощённом виде АКБ можно представить как обычную батарейку. Внутри располагается катод, анод и аккумуляторная жидкость. Она же электролит.

В состав электролита входит кислота и дистиллированная вода, смешанные в определённых пропорциях. Чтобы понять назначение кислоты, необходимо взглянуть на основные процессы, активно протекающие при разряде и заряде АКБ.

Кислота нужна для того, чтобы обеспечить появление тока. Она вступает в реакции с оксидами и металлами, что позволяет создать условия для работы устройства.

Подключая внешнюю нагрузку, реакция жидкости с оксидами и со свинцом запускает необходимые окислительно-восстановительные реакции.

Причём они являются противоположными в зависимости от того, заряжается или разряжается батарея.

Образование тока происходит за счёт выделения положительных электронов из свинца и приёма оксидов от отрицательной пластины. Передаются заряженные частицы за счёт электролита, залитого в АКБ.

В батарее предусмотрены контакты, на которых протекают различные процессы. А именно:

расходуется триоксид серы;
происходит восстановление оксида свинца на катоде;
выделяется вода;
появляется окись металла на аноде.

То есть при возникновении реакции кислота замещается водой. Из-за этого плотность электролита снижается. Если идёт заряд, процессы протекают в обратном направлении. Затем ток провоцирует электролиз, при котором вещество распадается на компоненты. Это кислород и водород.

Они выделяются в газовом агрегатном состоянии. Потому раствор закипает. Вещества выходят из жидкости и обратно не возвращаются. От этого плотность увеличивается, поскольку оставшаяся в батарее кислота тяжёлая.

Чтобы вернуть прежние параметры и восстановить баланс для лучшей работы АКБ, в неё требуется добавить воду.

В АКБ допускается применение только дистиллированной воды. В обычной водопроводной воде содержится большое количество примесей, при контакте с которыми батарея быстро выйдет из строя.

Применяемый вид кислоты

Одним из самых распространённых вопросов об АКБ является то, какую кислоту используют в аккумуляторе автомобиля.

Здесь есть разные теории и догадки. Одни считают, что в аккумуляторе автомобиля применяется сугубо соляная кислота. Другие, отвечая на вопрос о том, какая там кислота, говорят, что серная.

Нельзя сказать, что вопрос принципиальный для обычного автолюбителя, поскольку в чистом виде иметь дело с кислотой ему вряд ли придётся. Но при этом стоит знать, какая именно кислота находится в аккумуляторе. Это не соляная, а серная.

У серной кислоты есть ещё и другие названия. Это ангидрид или триоксид серы. Но наиболее распространена среди обывателей именно серная кислота.

Если у вас вдруг спросят, какая кислота в действительности заливается в автомобильный аккумулятор, смело и уверенно отвечайте, что серная.

Существуют различные виды АКБ, где могут применяться иные жидкости в качестве электролита. В никель-кидмиевых устройствах это щёлочь. Есть и гелевые аппараты, где электролит имеет достаточно вязкую структуру, хотя по сути внутри находится та же кислота.

Если же говорить о том, какую кислоту на производстве заливают именно в свинцово-кислотный аккумулятор, используемый на автомобилях, то это будет серная.

Концентрация вещества в электролите составляет от 30 до 35%. Всё остальное приходится на дистиллированную воду.

В редких случаях с завода концентрация кислоты превышает 35%. Для решения задач, стоящих перед автомобильными АКБ, даже 30% вполне достаточно.

Зная теперь, какая именно кислота используется в автомобильных аккумуляторах, в какой концентрации и соотношении, можно переходить к ответам на другие вопросы.

Объективно недостаточно знать лишь то, какую кислоту при производстве батарей для автомобиля заливают в аккумулятор и какое альтернативное название она носит.

Если вы планируете самостоятельно обслуживать и контролировать состояние АКБ, следует несколько расширить базу своих знаний. В последующем вам предстоит добавлять в АКБ электролит или просто подливать воду.

Это вполне обычный процесс для обслуживаемых батарей.

Концентрация и плотность

Концентрацией называют соотношение кислоты и дистиллированной воды. Чтобы не возникало сложностей с приготовлением раствора, в продаже доступны уже полностью готовые к использованию электролиты.

Но объективно самым важным параметром для АКБ считается плотность электролита.

Нормальным считается показатель в пределах от 1,07 до 1,3 г/см3. Меняя параметры, меняется и порог замерзания.

Плотность также влияет на электропроводимость, являющуюся обратно пропорциональной сопротивлению в автомобильной батарее.

Когда машина эксплуатируется в условиях низких температур, плотность рекомендуется поднять примерно до 1,3 г/см3. Да, с позиции показателей электропроводимости это не лучшее решение. Но если снизить плотность, жидкость может попросту замёрзнуть. А замерзание влечёт за собой разрыв банок и полный выход из строя АКБ.

Оптимальной же плотностью при минимальном сопротивлении считается 1,23г/см3.

В продаже представлены электролиты разной плотности, в зависимости от сезона, для которого они предназначены. Выбирайте те, которые соответствуют текущим погодным условиям.

Применение правильного электролита существенно продлевает срок службы всего аккумулятора.

Контроль состояния

Одной из главных задач, стоящей перед автовладельцем, под капотом машины которого установлена свинцово-кислотная обслуживаемая батарея, является своевременный контроль состояния электролита.

Помимо уровня, необходимо следить и за показателями плотности.

Уровень проверяется довольно просто. Для этого потребуется взять стеклянную трубочку или корпус от прозрачной ручки. Далее выполняются такие операции:

откручиваются пробки на всех банках АКБ;
трубочка погружается в батарею до уровня пластин;
верхний конец трубочки зажимается плотно пальцем;
измерительный прибор поднимается.

Принято считать, что оптимальный уровень должен составлять в пределах от 10 до 15 миллиметров.

Если проверка показала меньшее значение, тогда необходимо долить электролит. Заливать выше оптимального уровня также не рекомендуется.

Срок службы

Теперь вы знаете, какую кислоту при производстве и дальнейшем обслуживании добавляют в автомобильный аккумулятор.

Ведётся много споров касательно того, какой эксплуатационный период у раствора. На самом деле срока годности он не имеет. Период службы определяется эффективностью выполняемых функций. Пока электролит справляется со своими задачами, он считается пригодным к использованию.

Срок службы вещества зависит от:

плотности используемого электролита;
температуры, в которой эксплуатируется батарея;
уровня заряда АКБ.

Если поддерживать эти параметры в оптимальных значениях, тогда и кислота будет служить достаточно долго.

Повышение плотности электролита

Если текущая плотность используемой кислоты в аккумуляторе автомобиля очень высокая, тогда достаточно добавить в банки воды, и показатели будут оптимизированы.

Но в обратном направлении этот приём не работает. Добавляя воду, увеличить кислотность точно не получится.

Плотность вещества в АКБ регулируется уровнем заряда АКБ.

Объяснить это просто. По завершению окислительно-восстановительных реакций вода может распадаться и теряться. Из-за этого концентрация кислоты будет увеличиваться. Используя зарядные устройства, можно компенсировать недостаточную плотность. Если этот метод не помогает, тогда в батарею требуется залить электролит корректирующего типа.

На практике концентрация обычно повышается путём полной замены электролита либо же за счёт добавления разбавленной кислоты.

Используя метод разбавления, нужно выполнить такие операции, причём для каждой банки аккумуляторной батареи:

С помощью шприца или медицинской груши постепенно откачать максимально возможное количество жидкости.
Добавить в банку половину её объёма разбавленную концентрированную кислоту с плотностью около 1,26-1,28 г/см3.
Подать нагрузку на выводы с минимальной мощностью, что позволит тщательно перемешать компоненты.

Замеряя плотность, не забывайте проверять уровень. Если после проведённых манипуляций никаких изменений не наблюдается, тогда добавляется ещё часть электролита. Постепенно контролируя параметры аккумулятора, создаются оптимальные значения концентрации.

Если при проверке плотности обнаруживаются значения ниже 1,2 г/см3, тогда выход только один. Это полная замена электролита, поскольку путём разбавления повысить уровень до нужных значений уже не получится.

Серная кислота, даже в разбавленном виде, очень концентрированная и опасная для кожных покровов и слизистых оболочек.

В процессе работы нужно обязательно предварительно подумать о средствах защиты. Работать с электролитом лучше в резиновых перчатках, очках и в прорезиненном фартуке.

Как правильно заливать и доливать раствор

Особой потребности отдельно приобретать серную кислоту и дистиллированную воду не обязательно. Последняя находится в свободной продаже, в то время как кислоты заполучить намного сложнее.

Поэтому для автомобилистов просто продают уже готовые растворы электролита. Их смешивают в соответствующих пропорциях, и получают составы для разных ситуаций и времени года. К примеру, для получения электролита плотностью 1,29 г/см3, на 1 литр дистиллята добавляется 360 мл. кислоты. То есть здесь соотношение составляет 1 к 3.

Техника безопасности гласит, что добавлять при смешивании можно только кислоту в воду. Добавлять воду в кислоту запрещается, поскольку есть высокая вероятность возникновения реакции, при которой будет выделяться тепло и брызги.

Это потенциально очень опасно для человека. Поэтому запомните, что только в воду добавляется кислота, а не наоборот.

Сам же процесс заливки и доливки выглядит следующим образом:

Заливать или доливать электролит рекомендуется с помощью полиэтиленовой или стеклянной трубки.
Уровень вещества в аккумуляторе автомобиля должен находиться в пределах от 10 до 15 мм над пластинами из свинца.
Добавив необходимое количество раствора, аккумулятор стоит оставить в покое примерно на 2 часа. Но бывает так, что за это время плотность успевает упасть.
Затем аккумулятор следует зарядить током. Его значение должно быть в 10 раз меньше, чем ёмкость батареи.
Зарядка на низком токе продолжается в течение 4 часов.

С целью профилактики и поддержания оптимального состояния, проверка плотности проводится с интервалом в 2-3 месяца. Минимум 3-4 раза в год этот показатель нужно обязательно проверять. Сделать это можно с помощью ареометра.

Как сделать электролит

Создавать себе дополнительные трудности хотят далеко не все. Поэтому самым простым решением станет покупка уже готового раствора из дистиллированной воды и серной кислоты в специализированных магазинах.

Но есть и те, кто предпочитает всё делать своими руками, чтобы быть уверенным в качестве, или просто имея желание научиться чему-то новому.
Чтобы приготовить электролит, потребуется подготовить набор, состоящий из:

дистиллированной воды;
серной кислоты;
ёмкости из подходящего материала;
эбонитовой палочки.

Касательно ёмкости определиться не сложно. Обычно применяют тару из керамики или стекла. Заливать состав в обычную пластиковую бутылку нельзя. Её может разъесть, и вещество выльется. А эбонитовая палочка выполняет функцию инструмента для перемешивания.

В подготовленную ёмкость заливается вода, а уже в воду постепенно добавляется кислота. В зависимости от необходимой плотности, компоненты смешиваются в соответствующих пропорциях. Чаще всего это 1 к 3, где воды в 3 раза больше, чем кислоты.

Но сразу после перемешивания заливать жидкость в аккумулятор нельзя. Необходимо плотно накрыть крышкой ёмкость и оставить минимум на 24 часа. Это требуется, чтобы состав остыл и выпал весь осадок. Всё, раствор готов к использованию.

Как видите, не так всё просто с этими свинцово-кислотными аккумуляторами. Они относятся к категории обслуживаемых, а потому требуют к себе повышенного внимания и периодического контроля. Проверять уровень не сложно, а вот перспектива заливать электролит или добавлять постоянно воду привлекает далеко не всех.

Поэтому всё чаще автовладельцы отказываются от обслуживаемых АКБ и переходят на более современные аналоги, в которых следить требуется только за уровнем заряда. Ничего заливать, добавлять и смешивать уже не нужно.

Какая жидкость в автомобильном аккумуляторе

Практически все владельцы личного транспортного средства прекрасно знают о том, что в аккумуляторах есть кислота. Даже новички, которые только начинают постигать азы вождения, и то осведомлены касательно этого вопроса.

Многие из них слышали о кислотно-свинцовых аккумуляторах, но на деле так и не имеют представления, как именно работает это устройство. А между тем здесь протекают определенные химические реакции.

Какая кислота в аккумуляторе и для чего нужна

Большинство автомобилистов прекрасно знают, какая кислота залита в аккумуляторе. Но находятся и те, кто считают, что внутри аккумулятора ничего кроме дистиллированной воды (или дистиллята) нет. Другие же придерживаются мнения в пользу соляной кислоты, которое также неверно.

В любой автомобильной батарее содержится серная кислота — h3SO4. Если быть точнее, то речь идет о растворе серной кислоты с дистиллированной водой. Такая жидкость имеет общее название – электролит. Так какова роль серной кислоты?

Это основной компонент для работы АКБ. В отсутствие кислоты невозможен процесс заряда и разряда батареи. Это одна из самых активных разновидностей, которая способна вступать во взаимодействие практически с любым металлом, включая их оксиды. К тому же кислота может вступать в реакции обмена, а ее активность зависит от содержания воды.

Когда происходит заряд кислотного аккумулятора, пластины из чистого свинца (отрицательные) начинаются выделять электроны, которые принимаются решетками из оксида свинца (положительные).

При разряде батареи происходит в точности до наоборот.

Иными словами, когда пластины отдают электроны, они как бы «разрушаются» – происходит заряд, а при разряде они возвращаются обратно, что именуется «восстановлением».

И вот как раз для такого процесса разрушения – восстановления и нужна агрессивная среда в виде разбавленной серной кислоты. И без нее эффективность автомобильных батарей была бы на очень низком уровне.

Состав электролита и как правильно сделать

Серная кислота широко используется в современной промышленности для получения электрической энергии (аккумуляторы, батареи, электрические конденсаторы). Что касается состава электролита в АКБ, то соотношение между серной кислотой и дистиллированной водой следующее:

сама кислота – 30%;
дистиллированная вода – 70%.

Перезаряд аккумулятора — последствия и как защититься

Именно такая субстанция эффективным образом взаимодействует со свинцовыми пластинами.

При этом особого внимания заслуживает плотность электролита, на что непосредственным образом оказывает влияние серная кислота. У концентрированной она достигает показателя в 1,83 г/см3.

Добавлением дистиллированной воды обеспечивается понижение плотности до нужных пределов – обычно это диапазон 1,23-1,27 г/см3.

Плотность
электролита
(г/см3)Напряжение
без нагрузки
(В)Напряжение
с нагрузкой
(В)Степень
заряженности
(%)Замерзание
электролита
(С)

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

Знать этот параметр необходимо для понимания порога замерзания электролита. При плотности в 1,11 г/см3 субстанция замерзает уже под воздействием относительно небольшого холод: -7 °C. У рекомендованных значений порог этот существенно отличен – от -58 °C до -64 °C. А можно ли самому сделать электролит?

Да, это действительно возможно, только действовать необходимо с предельной осторожностью. И поскольку предстоит иметь дело с серной кислотой высокой концентрации, то такая работа представляет определенную опасность. Необходимо позаботиться о защите рук, тела, органов дыхания.

Собственно в том, чтобы самостоятельно приготовить электролит для АКБ, нет ничего сложного – смешать серную кислоту с дистиллированной водой, соблюдая пропорцию. Стоит заметить, что обычна вода из-под крана для таких целей не подходит, поскольку содержит большое количество разных примесей, которые негативным образом воздействуют на свинцовые пластины.

Собственно сами ингредиенты:

Серная кислота (плотность должна быть 1,83 г/см3 или более, но не менее).
Дистиллированная вода.
Любая фарфоровая посуда.

Почему аккумулятор не держит заряд

Пропорции кислоты и воды нам известны – 30% и 70% соответственно. При этом важен характер подхода к производству – оптимально кислоту добавлять в воду, а не наоборот.

Также стоит учесть, что при их смешивании будет выделяться очень много тепловой энергии и по этой причине недопустимо использовать стеклянную посуду – она просто лопается.

Когда температура электролита упадет, его можно перелить в стеклянную емкость или тару из пластика.

После того как жидкости будут соединены, следует замерить плотность ареометром. Если показатели соответствуют допустимому пределу, электролит готов к эксплуатации. Но такое приспособление имеется далеко не у каждого водителя, а поэтому пригодится следующая подсказка плотности электролита (из расчета на 1 литр дистиллированной воды):

при 1,23г/см3 – 280г;
при 1,25г/см3 – 310г;
при 1,27г/см3 – 345 г;
при 1,29г/см3 – 385 г.

Собственно на этом работа и заканчивается. Тем, кто проживает в средней полосе России, следует придерживаться плотности – 1,27 г/см3. При этом для зон с холодным климатом (до -30 °С) допустимый показатель составляет 1,26-1,28 г/см3, а жарких субтропических районов – 1,24-1,26 г/см3. Пределы плотности от 1,27 г/см3 до 1,29 г/см3 актуальны для тех регионов, где зима свирепствует до -50 °С.

К чему приведет нарушение рецептуры

Показатель в 1,29 г/см3 является не самым высоким – встречается концентрат электролита с плотностью 1,33 г/см3 (применяется для корректировки), ранее можно было найти даже с плотность 1,4 г/см3, но сейчас он снят с продажи. Однако его все же следует также разбавить водой и только после этого заливать внутрь АКБ. Почему же нельзя лить сильно концентрированный электролит?

Ничего хорошо уж точно не произойдет! Из-за высокой концентрации страдают пластины аккумулятора – их просто разъедает со временем. Это происходит медленно, но верно! Поэтому, если залить высокий концентрат, не следует удивляться тому, что АКБ в скором времени вышла из строя.

Низкая плотность электролита приводит к такому явлению, которое называется сульфатацией. Об этом процессе известно многим опытным водителям. В результате на пластинах оседают кристаллы сульфита свинца, из-за чего металл утрачивает способность к накоплению заряда.

Почему окисляются клеммы на аккумуляторе

К тому же, как выше уже было упомянуто, из-за слишком низких показателей плотности электролит замерзает, обращаясь в лед. Чем это грозит, каждому уже понятно – повреждения пластин не избежать.

Как корректировать плотность жидкости

Владельцам автомобилей необходимо контролировать уровень электролита и его плотность.

Из-за гидролиза и нагрева АКБ в подкапотном пространстве содержание субстанции понижается, а плотность наоборот растет. По этой причине возникает необходимость доливать дистиллированную воду.

Но иногда показатели плотности электролита могут стать меньше нормы. Тогда следует поднять концентрацию кислоты.

Существуют несколько способов как это можно сделать, исходя из степени понижения плотности электролита. Для этого следует замерить его концентрацию в каждой банке по отдельности. Если густота электролита получена от 1,18 г/см3 до 1,20 г/см3, то оптимальное решение – замена части электролита в банке на новый с плотностью 1,27 г/см3. Иными словами делается повышение плотности электролита.

Только предварительно стоит убедиться в том, что АКБ заряжена, иначе батарею следует подзарядить. При низком заряде аккумулятора к такой процедуре нельзя приступать. Иначе концентрация h3SO4 резко поднимется, что приведет только к разрушению пластин.

Сама же процедура выполняется в следующем порядке:

Резиновой грушей откачивает как можно больше жидкости из банки. При этом замерить объем.
Добавляют новый корректирующую жидкость с плотностью 1,27-1,29 гр/см3 в количестве равном половине изъятого объема.
Пусть все перемешается между собой – для этого можно дать нагрузку на выводы, просто подождать некоторое время или потрясти АКБ.
Замеряют плотность. Если показатели по-прежнему не достигли допустимых пределов доливку электролита стоит продолжать до достижения нужных параметров.
Когда предел установлен, банки закрывают, а сам аккумулятор ставится на зарядку.

В том случае, когда плотность электролита снижена ниже уровня в 1,2 гр/см3, тогда необходимо менять его полностью – сливать старый, заливать новый.

Какую кислоту заливают в аккумулятор автомобиля

Первая – это когда концентрация доводится до 65-70%, вторая – когда ее увеличивают до 98%. Такой состав наиболее пригоден для длительного хранения.

Возможно получение высокой концентрации в 99 %, но в дальнейшем из-за значительной потери SO3 она снизится до 98,3%.

Применение серной кислоты и ее сорта

Существует несколько сортов серной кислоты, к ним относятся:

Нитрозная или башенная. Концентрация составляет 75%, а плотность этого сорта находится в пределах 1,67 г/см3. Такое название он получил благодаря методу производства нитрозным способом в футерованных башнях. Обжиговый газ обрабатывается нитрозой и в процессе реакции получается кислота и оксиды азота.
Контактная. Концентрация достигает 92,5-98%, плотность – 1,837 г/см3 . Данный сорт также получается из обжигового газа с содержанием двуокиси SO2. В процессе химической реакции происходит ее окисление при контакте с катализатором из ванадия.
Аккумуляторная. Концентрация 92-94%, плотность – 1,835 г/см3.
Сорт Олеум. Концентрация довольна высокая –104,5%, плотность – 1,897 г/см 3 , представляет собой концентрированный раствор из кислоты и SO3.
Высокопроцентный олеум. Концентрация достаточно высокая –114,6%, плотность – 2,002 г/см3.

Процессы, происходящие в АКБ с участием электролита

Показатель плотности электролита на заряженном АКБ находится в диапазоне 1,128─1,300 г/см3. При разрядке АКБ в результате химической реакции из электролита стремительно расходуется кислота и плотность значительно падает.

Полностью заряженный элемент аккумулятора транспортного средства выдает напряжение в пределах 2,5-2,7 В без нагрузки на выводах.

В случае нагрузки данное напряжение несколько проседает до 2,1 В буквально за несколько минут. За этот короткий период на поверхности отрицательных электродов успевает сформироваться плотный слой PbSO4.

Соответственно, напряжение элемента на подключенной к авто АКБ составляет 2,15 В.

Если разряжать АКБ транспортного средства небольшим током (примерно 10% от номинальной емкости), тогда через 1-2 ч разрядки напряжение элемента снизится до 2 В.

Это обусловлено тем, что в этом момент формируется большое количество PbSO4, который, в свою очередь сильно забивает поры активной массы.

Помимо этого, проявляется рост внутреннего сопротивления элементов аккумулятора и значительно снижается концентрация жидкости.

Контроль за состоянием электролита

Чтобы проверить уровень электролита рекомендуется использовать стеклянную трубочку, но если ее нет, то можно использовать прозрачный корпус от ручки. Для измерения нужно открыть пробки всех банок и погрузить пластиковую/стеклянную трубочку до пластин.

После чего с верхнего конца ее плотно зажать пальцем и поднять.

Срок службы электролита

К показателям, которые влияют на срок использования АКБ, относятся:

Плотность электролита.
Температурный режим функционирования АКБ.
Степень заряженности аккумулятора.

Если эти показатели соответствуют норме, срок службы электролита довольно продолжительный.

Как поднять плотность электролита

В случае разбавления жидкости следует провести ряд действий для каждой банки:

Постараться откачать максимальное количество электролита посредством шприца или резиновой груши.
Внести в банку 0,5 его объема плотностью от 1,26 до 1,28 г/см3.
Чтобы тщательно перемешать жидкость, необходимо на выводы подать нагрузку с минимальной мощностью.

С помощью подобных манипуляций можно довести до оптимальной плотности концентрацию кислоты в электролите.

В случае, если показатель индикатора показывает значения плотности ниже, чем 1,2 г/см3, требуется полная замена электролита, так как способом доливки поднять ее не получится. Однако если батарее менее года, то стоит попробовать.

Порядок заливки и доливки кислотного электролита в АКБ

Проверять плотность АКБ необходимо раз в 2-3 месяца. Для этого используется специальный прибор – ареометр.

Процесс приготовления электролита

Для приготовления электролита потребуются следующие компоненты:

Вода дистиллированная.
Серная кислота.
Емкость из материала, устойчивого к воздействию концентрированного химического вещества: стекла, керамики, свинца.
Эбонитовая палочка (для размешивания жидкости).

какая серная или соляная, какую заливают

Автор Акум Эксперт На чтение 8 мин Просмотров 7.5к. Опубликовано 18.12.2019 Обновлено 11.05.2021

Какая кислота в аккумуляторе

Практически во всех свинцово-кислотных аккумуляторах, а именно они стоят в автомобилях в качестве стартерных, используется серная кислота (формула – H₂SO₄₎ или, как ее еще называют автомобилисты, аккумуляторная кислота.

Серная кислота для аккумуляторов

Важно! Нередко можно услышать, что в автомобильные аккумуляторы некоторых типов заливается соляная кислота. Это неверно. Свинцово-кислотных аккумуляторов, работающих на соляной кислоте, не существует.

Для чего она нужна

Какие процессы протекают при заряде и разряде

Как известно, аккумулятор имеет два электрода – анод и катод. Первый изготовлен из диоксида свинца (PbO₂), второй – из металлического свинца (Pb). Оба электрода, естественно, погружены в электролит.

Упрощенная конструкция свинцово-кислотного аккумулятора

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Состав электролита и как его приготовить в домашних условиях

Итак, плотность чистой серной кислоты равняется 1.83 г/см³. То есть один миллилитр концентрированной серной кислоты будет весить 1.83 грамма. Плотность воды – 0.998 г/см³ (цифры для температуры +20 °С). Если смешать кислоту с водой, то плотность электролита будет зависеть от соотношения компонентов. Таким образом, совсем не нужно отмерять нужное количество жидкостей, достаточно во время приготовления электролита контролировать его плотность.

Более того, при приготовлении электролита пересчитывать плотность в процентное соотношение кислоты к воде вообще не нужно, поскольку в документации на все аккумуляторные батареи производитель указывает необходимую концентрацию электролита именно в единицах плотности.

Как измерить плотность электролита

Ареометр постоянной массы (слева) и многопоплавковый

Принцип работы ареометра постоянной массы

Важно. Для аккумулятора такой ареометр не подходит – его не опустишь в банку. Поэтому автомобильные ареометры дополняются специальным «шприцем» с относительно тонкой иглой для забора электролита из банки.

Автомобильный ареометр постоянной массы

Работают с прибором так: забирают в него электролит (он тоже в виде шприца) и определяют плотность по последнему всплывшему поплавку – каждый из них отмаркирован своей плотностью всплывания. Недостаток такой конструкции очевиден – это очень низкая точность измерения.

Плотность электролита примерно 1.23 г/см3

Какую кислоту использовать? В продаже обычно можно встретить разбавленную серную кислоту, так называемую автомобильную. Ее плотность составляет 1.42 г/см³. Если в нашем распоряжении окажется концентрированная серная кислота (плотность 1.83 г/см³), то подойдет и она, но работать с такой кислотой нужно очень осторожно – она прожигает одежду и кожу мгновенно.

Чистая серная кислота тоже подойдет для приготовления электролита

Пропорции воды к серной кислоте плотностью 1.83 г/см³

Необходимая плотность электролита, г/см³	Количество воды, л	Количество кислоты, л
1.2	0.859	0.2
1.21	0.849	0.211
1.22	0.839	0.221
1.23	0.829	0.231
1.24	0.819	0.242
1.25	0.809	0.253
1.26	0.8	0.263
1.27	0.791	0.274
1.28	0.781	0.285
1.29	0.772	0.295
1.31	0.749	0.319

Пропорции воды к серной кислоте плотностью 1.42 г/см³

Необходимая плотность электролита, г/см³	Количество воды, л	Количество кислоты, л
1.2	0.547	0.476
1.21	0.519	0.5
1.22	0.491	0.524
1.23	0.465	0.549
1.24	0.438	0.572
1.25	0.41	0.601
1.26	0.382	0.624
1.27	0.357	0.652
1.28	0.329	0.679
1.29	0.302	0.705
1.31	0.246	0.76

Какое количество электролита понадобится? В аккумуляторах емкостью 55-75 А/ч залито от 2,6 до 3,7 литров электролита в зависимости от емкости и конструкции батареи.

Зависимость плотности электролита полностью заряженной батареи от температуры эксплуатации

Климатический район (средняя месячная температура в январе, °С)	Время года	Плотность электролита полностью заряженного аккумулятора, г/см³
Очень холодный (-50 … -30)	Зима	1.30
Очень холодный (-50 … -30)	Лето	1.28
Холодный (-30 … -15)	Круглый год	1.28
Умеренный (-15 … -8)	Круглый год	1.28
Теплый влажный (0 … +4)	Круглый год	1.23
Жаркий сухой (-15 … 0)	Круглый год	1.23

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Льем только кислоту в воду!

Важно! Воду доливаем в электролит только при помощи шприца ареометра! Забираем в него небольшое количество воды, опускаем иглу глубоко в электролит и потихоньку выжимаем воду грушей.

Спасибо, помогло!6Не помогло1

Аккумуляторная кислота, воздействие и обезвреживание.

29 октября

Не будем вдаваться в подробности, а вкрации расскажем о аккумуляторной кислоте и как правильно с ней обращаться.

1.Аккумуляторная кислота (электролит) очень опасная жидкость, по факту это серная кислота разведенная водой до плотности 1,27, само слово «КИСЛОТА» должно наводить Вас на мысль об опасности.

2.Кислота должна храниться в недоступном от детей месте, в закрытой заводской упаковке, в дали от огня и прямых солнечных лучей. В случае с аккумулятором, корпус аккумулятора должен быть без внешних повреждений, а крышки банок плотно закручены. Ни в коем случае не пытайтесь производить ремонт корпуса аккумулятора в 90% случаев, такой ремонт бесполезен. Пластик, из которого производят корпус аккумулятора, не поддается пайке или склейке, если все же получиться устранить течь, то это не на долго.

3.Запомните, всегда заливается кислота в воду, а не наоборот. В случае же с аккумуляторной кислотой разрешается доливать воду, но маленькими порциями.

4.Долив воды, кислоты в аккумулятор, заряд аккумуляторной батареи производится только на открытом воздухе или хорошо проветриваемом помещении в резиновых (кислотно-стойких) перчатках, синтетической или резиновой одежде и желательно в респираторе.

5. Во время заряда аккумулятора, заливки электролита в сухозаряженный аккумулятор, курить рядом или подносить прямой огонь КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩЕНО, это может привести к взрыву и нанесению вреда здоровья вам и рядом находящимся людям, а так же нанесет материальный ущерб имуществу.

6.В случае если на транспортном средстве вы почувствовали запах электролита, немедленно заглушите двигатель, откройте аккумуляторный отсек для проветривания. При этом не производите никаких работ по электрооборудованию, в том числе отключение клемм, образование искры может спровоцировать взрыв газа серной кислоты. После проветривания отбуксируйте транспортное в автосервис и обратитесь к специалистам.

7.ЗАПОМНИТЕ: кислоту всегда можно быстро обезвредить слабым раствором пищевой соды и воды, примерно 1-2 столовых ложки соды на чайную кружку. В случае попадания на одежду, её надо немедленно снять, если электролит попал на кожу, детали автомобиля, обработайте раствором, в глаза — промыть большим кол-вом проточной воды. Не работайте с кислотой в хлопчатобумажной одежде, не используйте подставки в виде картона или хлопковых тряпок. Электролит не воздействует или воздействует очень слабо только на синтетические соединения. В канализацию, землю электролит НЕ СЛИВАТЬ.

СОДА + ВОДА= НЕЙТРАЛИЗАТОР ЭЛЕКТРОЛИТА

Приготовление электролита для аккумуляторных батарей

Какова зависимость плотности электролита от климатической зоны?

Электролит приготовляется путём разведения аккумуляторной серной кислотыплотностью 1,83-1,84 г/см3 (ГОСТ 667–73) в дистиллированной воде с допустимыми примесями.

Химическая чистота электролита оказывает существенное влияние наработоспособность и срок службы батарей. Загрязнение электролита такими вредными примесями, как железо, марганец, хлор и другие, приводит к повышенному саморазряду батарей, снижению отдаваемой ёмкости, разрушению электродов ипреждевременному выходу батареи из строя. Поэтому для приготовления электролита запрещается применять техническую серную кислоту и загрязненную (недистиллированную) воду. При приготовлении электролита, приведении батарей в рабочее состояние и техническом обслуживании батарей в процессе эксплуатациинеобходимо пользоваться только специальной посудой (стойкой к действию серной кислоты) и соблюдать чистоту.

В исключительных случаях при отсутствии дистиллированной воды для приготовления электролита допускается использование снеговой или дождевой воды, предварительно профильтрованной через чистое полотно для очистки от механических загрязнений. Нельзя собирать воду с железных крыш и в железные сосуды.

Электролит следует готовить в стойкой к действию серной кислоты посуде (эбонитовой, фаянсовой, керамической и т.п.), соблюдая при этом особую осторожность и правила техники безопасности. Применение железной, медной или цинковой посуды категорически запрещается!

Аккумуляторные батареи в зависимости от климатической зоны заливаются электролитом, имеющим плотность, указанную в графе 4 таблицы №1: «Плотность электролита при приведении аккумуляторных батарей в рабочее состояние с учётом климатических зон». Электролит требуемой плотности может быть приготовлен непосредственно из кислоты плотностью 1,83-1,84 г/см3 и дистиллированной воды. Однако при непрерывном вливании кислоты в воду происходит сильный разогрев раствора (80-90°C) и требуется длительное время для его остывания. Поэтому для приготовления электролита требуемой плотности более удобно применять раствор кислоты промежуточной плотности 1,40 г/см3, так как в этом случае значительносокращается время охлаждения электролита.

Раствор серной кислоты плотностью 1,40 г/см3, приведённой к 25°C, должен готовиться заранее и после охлаждения храниться в стеклянной или полиэтиленовой посуде.

Количество воды, кислоты или её раствора плотностью 1,40 г/см3, необходимое для приготовления 1 л электролита, указано в таблице №2: «Количество дистиллированной воды, кислоты или её раствора плотностью 1,40 г/см3, необходимое для приготовления 1 л электролита требуемой плотности при температуре 25°C».

Таблица №1:
Плотность электролита при приведении аккумуляторных батарей в рабочее состояние с учётом климатических зон

Климатические зоны и районы	Средняя месячная температура воздуха в январе, °C	Время года	Плотность электролита, приведённая к 25°C, г/см3
Климатические зоны и районы	Средняя месячная температура воздуха в январе, °C	Время года	заливаемого	полностью заряженной батареи
1	2	3	4	5
очень холодная	от –50 до –30	зима	1,28	1,30
очень холодная	от –50 до –30	лето	1,24	1,26
холодная	от –30 до –15	круглый год	1,26	1,28
умеренная	от –15 до –4	круглый год	1,24	1,26
тёплая и влажная	от +4 до + 6	круглый год	1,20	1,22
жаркая	от –15 до +4	круглый год	1,22	1,24

Примечание: Допускаются отклонения плотности электролита на ±0,01 г/см3.

Расчёт проводится в такой последовательности: определяется общий объём электролита для заливки нужного числа батарей, затем подсчитывается количество дистиллированной воды и раствора кислоты плотностью 1,40 г/см3, нужное для приготовления электролита заданной плотности для заливки всех батарей.

Таблица №2:
Количество дистиллированной воды, кислоты или её раствора плотностью 1,40 г/см3, необходимое для приготовления 1 л электролита требуемой плотности при температуре 25°C

Требуемая плотность электролита, г/см3	Количество воды, л	Количество серной кислоты плотностью 1,83 г/см3		Количество воды, л	Количество раствора серной кислоты плотностью 1,40 г/см3, л
Требуемая плотность электролита, г/см3	Количество воды, л	л	кг	Количество воды, л	Количество раствора серной кислоты плотностью 1,40 г/см3, л
1,20	0,859	0,200	0,365	0,547	0,476
1,21	0,849	0,211	0,385	0,519	0,500
1,22	0,839	0,221	0,405	0,491	0,524
1,23	0,829	0,231	0,424	0,465	0,549
1,24	0,819	0,242	0,444	0,438	0,572
1,25	0,809	0,253	0,464	0,410	0,601
1,26	0,800	0,263	0,484	0,382	0,624
1,27	0,791	0,274	0,503	0,357	0,652
1,28	0,781	0,285	0,523	0,329	0,679
1,29	0,772	0,295	0,541	0,302	0,705
1,31	0,749	0,319	0,585	0,246	0,760

Примечания:
1). Если требуется приготовить электролита больше или меньше одного литра, необходимо взять количество воды и кислоты или раствора, кратное или долевое к указанному в таблице. Например, для приготовления 5 л электролита количество воды и кислоты, приведённое в таблице, нужно умножить на 5, а для приготовления 0,5 л – умножить на 0,5.
2). Аккумуляторная серная кислота учитывается на складах и выдаётся потребителям не в литрах, а в килограммах, поэтому при составлении заявки и получении кислоты со склада надо знать потребное её количество в килограммах. Можно также определить нужное количество кислоты в килограммах, умножив рассчитанное её количество в литрах на 1,83.
При возникновении сомнений относительно температуры замерзания электролита обратитесь к таблице №3

Таблица №3:
Температура замерзания электролита

Плотность электролита при 25°C, г/см3	Температура замерзания, °C	Плотность электролита при 25°C, г/см3	Температура замерзания, °C
1,09	–7	1,22	–40
1,10	–8	1,23	–42
1,11	–9	1,24	–50
1,12	–10	1,25	–54
1,13	–12	1,26	–58
1,14	–14	1,27	–68
1,15	–16	1,28	–74
1,16	–18	1,29	–68
1,17	–20	1,30	–66
1,18	–22	1,31	–64
1,19	–25	1,32	–57
1,20	–28	1,33	–54
1,21	–34	1,40	–37

Заливка батарей электролитом

Температура электролита, заливаемого в аккумуляторные батареи, должна быть не выше 30°C и не ниже 15°C. Непосредственно перед заливкой электролита вывёртывают вентиляционные пробки и удаляют детали или элементы пробки, герметизирующие вентиляционные отверстия. Если в горловине под пробкой имеется герметизирующий диск, его необходимо удалить. Затем постепенно, небольшой струёй заливают электролит до тех пор, пока поверхность электролита не коснётся нижнего торца тубуса горловины крышки.

Завышенная плотность электролита приводит к снижению срока службы аккумулятора.
Заниженная плотность электролита приводит к снижению ЭДС и затруднению пуска двигателя, а также к повышению опасности замерзания электролита в зимний период эксплуатации.

Кислотный электролит — обзор

2.15B Электролиты

Требования к кислотному электролиту для электрической или газовой системы ТЭ, использующей преобразованный углеводород, показаны в Таблице 2.15-1. Как мы видели в разд. 2.5, высокая температура ячейки не только важна для хорошей кинетики в кислотных системах (обеспечивая CO и ограниченную устойчивость к S на аноде вместе с хорошей катодной кинетикой), но также необходима для того, чтобы доступное тепло в ячейке можно было использовать для подачи большой избыток пара, необходимого для риформинга топлива с получением H ₂; H ₂ — единственное легко производимое топливо с достаточно быстрой кинетикой окисления для практического использования в электролизере.Доступное тепло представляет собой разницу между фактическим потенциалом ячейки (в единицах эВ, преобразованных в кДж) и теплотой реакции для окисления H ₂ и соответствует TΔS _ирр., где ΔS _ирр. — необратимая энтропия реакции. Требование избыточного пара устанавливает верхний предел для потенциала ячейки и тепловой мощности системы. Доступные в настоящее время элементы работают далеко от этого предела, который, вероятно, немного превышает 0,8 В. Таким образом, существует потенциал для дальнейшего повышения эффективности системы.

Таблица 2.15-1. Требования к коммунальному электролиту ТЭ на углеводородном топливе.

высокая температура (∼ 200 + ° C) для системы риформинга

хорошая кинетика на аноде и особенно на катоде

хорошая проводимость

очень низкая до нулевой летучесть ( высокая температура кипения)

очень высокая химическая стабильность

очень высокая катодная стабильность (сначала Pt, позже X)

низкое окисление углерода, о чем можно судить по потенциалам покоя

низкое содержание примесей или ядовитых веществ уровень для электрокаталитических процессов

для использования с настоящими электродами, которые варьируются от лиофобных до тефлоновых

Единственный известный материал (H ₂ O) _x P ₂ O ₅, но система имеет медленную кинетику.

Требования к подходящему электролиту включают в себя стабильность, нелетучесть (если не разработан какой-либо очень сложный рецикл электролита), пригодность для использования с электродами с большой площадью поверхности и трехфазными граничными электродами, хорошей ионной проводимостью и физическими характеристиками. и химическая стабильность по отношению к компонентам клетки. Материал также должен поддерживать максимально возможные скорости реакции как на аноде, так и на катоде. Он не должен содержать примесей, отравляющих электродные процессы.PA в высокой концентрации при температуре около 200 ° C — единственный распространенный материал с почти желаемыми свойствами. Однако в случае PA кинетика электродов не такая желаемая. Этот факт проиллюстрирован на рис. 2.15-1 данными по восстановлению кислорода при 1 атм для катодов с малой нагрузкой FC. На рисунке 2.15-1 показаны данные для концентрированного PA при 165 ° C, а также для двух фторированных сульфоновых кислот [TFMSA или трифторметансульфоновая кислота, CF ₃ SO ₃ H и TFEDSA или тетрафторэтан 1,2 дисульфоновая кислота, (CF ₂ SO ₃ H) ₂] при 70 ° и 110 ° C соответственно.Видно, что сульфоновые кислоты обладают большей активностью в отношении восстановления O ₂, чем PA, даже несмотря на то, что температуры испытаний были намного ниже. Известно, что PA становится более активным при разбавлении, но он всегда менее активен, чем сульфоновые кислоты, обычно примерно на 40-50 мВ при тех же условиях в пористых электродах. ⁸⁴ Однако на гладких платиновых электродах при том же pH PA более чем на 100 мВ менее активен, чем TFMSA, ⁸⁵, что может указывать на то, что пористые электроды, используемые для PAFC, не оптимизированы для таких материалов, как TFMSA.Хотя вредное влияние даже небольших количеств PA на производительность ^85, ⁸⁶ можно отнести к адсорбции нейтральной молекулы, которая оказывает ингибирующее действие на восстановление O ₂, ^86, ⁸⁷ основной Разница между кинетикой O ₂ в концентрированных растворах фторированных сульфоновых кислот и ПА возникает из-за различий в растворимости O ₂. ^86, ⁸⁸

Рис. 2.15-1. Сравнение низконагруженных катодов Pt FC в различных средах; Без ИК-излучения, кислород (1 атм), 0.25 мг / см ² Pt.

Фторированные сульфоновые кислоты, особенно TFMSA, были исследованы как возможные электролиты FC в 1971 году в ERC, но первые результаты были опубликованы позже. ⁸⁹ Поскольку ранние исследования показали, что TFMSA был слишком летучим для использования в рабочих условиях FC, а также при высоких концентрациях смоченных электродов с тефлоновой связкой, было подчеркнуто использование более высоких полимеров, таких как TFEDSA ⁹⁰, поскольку было обнаружено, что смачивание связано с наличие группы CF ₃.Поскольку ТФЭДСА является несколько летучим при температурах выше 150 ° C, синтезируются ⁸⁴ материалов с более высокой молекулярной массой, таких как 1,2,3,4 перфторбутантетрасульфоновая кислота (HFBTSA, см. Рис. 2.5-10). Без примесей все фторированные сульфокислоты семейства обладают высокой электродной активностью O ₂, которая также наблюдается с твердыми полимерами соединений семейства Nafion ^R (см. Главу 4). Они также стабильны в условиях коммунального FC. Было синтезировано очень мало потенциальных членов семьи.Их возможное применение в качестве электролитов ТЭ недавно было рассмотрено. ⁹¹ Есть свидетельства того, что они имеют гораздо лучшую переносимость CO, чем PA; ⁹² их высокие катодные потенциалы холостого хода указывают на то, что они не особенно склонны вызывать углеродную коррозию.

К сожалению, сульфоновые кислоты обладают серьезным и изначально неожиданным недостатком, который не сразу был очевиден в ранних работах. ⁹⁰ При T ≥ 110 ° C они теряют воду и существуют в виде гидратов.Хотя эти соединения полностью ионизированы, они содержат протоны исключительно в виде ионов H ₃ O ⁺, и эти ионы относительно неподвижны. Отсутствует механизм цепи Гроттуса для увеличения протонной проводимости через прыжковый механизм. Следовательно, при постоянном давлении водяного пара их проводимость падает с повышением температуры и в конечном итоге становится меньше 0,1 (Ом · см) ⁻¹ (см. Рис. 2.15-2, взятый из работ (13, 84)). Моногидраты ведут себя как легкоплавкие соли калия, поскольку K ⁺ и H ₃ O ⁺ имеют примерно одинаковый ионный радиус.Напротив, PA имеет увеличивающуюся проводимость при постоянном давлении водяного пара по мере увеличения концентрации и температуры, достигая высокого значения 0,6 (Ом-см) ^-1 при 170 ° C (рис. 2.15-2). Эти изменения являются результатом присутствия протонов в виде ионов H ₄ PO ₄ ⁺ {фактически, конденсированные частицы [H ₃ O (H ₂ O) _x (P ₂ O _{) 5}) _y] ⁺ присутствует}, которые сопровождаются нейтральными молекулами.Таким образом, может быть создана цепь переноса протонов Grotthus, которая приводит к высокой проводимости. Поскольку ПА тем сильнее, чем больше конденсируется, его проводимость повышается с температурой. Однако конденсация отрицательно сказывается на снижении растворимости O ₂ и, следовательно, при повышении температуры наблюдается небольшое улучшение кинетики.

Рис. 2.15-2. Электропроводности TFEDSA и PA показаны как функции концентрации.

Общий эффект заключается в том, что FC, работающие на полимерных сульфоновых кислотах, имеют примерно те же характеристики в рабочих условиях, что и PAFC, поскольку их улучшенная катодная кинетика нейтрализуется плохой проводимостью кислотных гидратов.Предпринимаются попытки улучшить проводимость за счет использования добавок, которые вводят цепь протонной проводимости типа Гроттуса. Для проверки концепции следует добавить фосфаты, бораты и силикаты. К настоящему времени к сульфоновым кислотам в эквимолярных смесях добавлено ⁸⁸ PA. Было замечено улучшение активности примерно на 50 мВ по сравнению с PA, в то время как внутреннее сопротивление увеличилось примерно вдвое. Такое поведение приводит к увеличению общей производительности практически на несколько мВ.

Альтернативные фторированные фосфоновые и фосфиновые кислоты могут быть более перспективными, поскольку они могут образовывать цепи Grotthus при высокой растворимости O ₂ и, следовательно, демонстрируют отличную катодную кинетику. Требуются работы по синтезу C _x F _y PO ₃ H ₂ и (C _x F _y) ₂ PO ₂ H, а также по их SO _{3 эквивалента} H. Эти соединения должны быть полимерными, чтобы обеспечивать низкую летучесть, и они не должны содержать значительного количества терминальных групп CF ₃, чтобы избежать смачивания тефлоном настоящих электродов.Отсутствие группы CF ₃ не может дать несмачивающий материал, поскольку FPO ₃ H смачивает тефлон. ⁸⁸ Единственная опубликованная работа по фосфоновым кислотам — это синтез CF ₂ (PO ₃ H) ₂ в 1980 году. ⁹³ Соединение было испытано на токсичность с отрицательными результатами. Было проведено ограниченное испытание FC, ⁹², и соединение показало плохую проводимость при T ≥ 150 ° C. Следовательно, его поведение похоже на поведение фторированных сульфоновых кислот, за исключением того, что начало образования гидратов происходит при гораздо более высоких температурах, что было бы выгодно.

Следует изучить другие соединения, такие как фторорганические фосфиновые кислоты. В настоящее время предпринимаются попытки синтезировать низшие члены ряда в рамках программы GRI. Возможны совершенно новые классы электролитов. Если присутствие фтора является ключом к повышенной растворимости O ₂ и улучшенной кинетике, можно предусмотреть новые полимерные системы с не-C каркасом, возможно, на основе систем B-O-B или Si-O-Si. Следует напомнить, что PA основана на системе P-O-P при рабочих температурах в энергосистеме.Новые полимеры могут быть фторированы, если соответствующие связи F-X (X = B и т. Д.) Стабильны, или, альтернативно, они могут содержать связи -C-F, прикрепленные к основной цепи полимера. Фторуглеродная борная и кремниевая кислоты должны быть сильными и иметь свойства, соответствующие электролитам FC. Смеси этих материалов могут быть полезны, даже такие простые смеси, как фторированный полиэфир в полимере фторсульфоновой кислоты, где стабильный фторированный простой полиэфир не только увеличивает растворимость O ₂, но также обеспечивает механизм прыжковой перестройки протонов с H ₃ O ⁺ ионов к -O- группам, тем самым увеличивая проводимость.Подобное растворимое фторсодержащее соединение, добавленное к РА, могло бы увеличить его растворимость O ₂ и привести к улучшенной кинетике. Разработка новых семейств неорганических-органических фторированных полимеров также может иметь важные приложения за пределами области FC.

Другой подход — разделение каталитической и транспортной функций электролита. Из-за проблемы проводимости при высокой температуре полимеры перфторуглеродсульфоновой кислоты могут использоваться только в очень тонких пленках в практических ячейках.Существует ограничение на толщину пленки электролита, которую можно разместить в элементах с жидким электролитом. Этот предел, вероятно, составляет около 0,2 мм. При плотности тока 250 мА / см ² падение ИК-излучения в таком слое может быть допустимым, если допустить наличие материала матрицы и факторов извилистости. Однако лучшим решением было бы разместить слой каталитического электролита, который нерастворим в ПА, внутри самой катодной структуры, чтобы он один находился в контакте с катализатором, в то время как мы полагаемся на ПА в матрице для проводимости между электроды.94 Каталитический полимерный электролит внутри электрода будет присутствовать в виде пленок толщиной 1-10 мкм, которые будут иметь незначительные ИК-капли. Эта концепция устраняет разрыв между собственно кислотной ячейкой и модификациями ячейки SPE, в которых предпринимаются попытки улучшить проводимость полимера при высокой температуре путем включения протонного проводника Grotthus в полимерную пленку электролита.

Сильные и слабые электролиты | Химия для неосновных

Цели обучения

Определите сильный электролит.
Определите слабый электролит.
Объясните, как написать уравнения для слабого электролита в растворе.

Могут ли автомобильные аккумуляторы быть опасными?

Автомобильные аккумуляторы, подобные показанному выше, используются во всем мире для запуска двигателей автомобилей. Одним из важнейших компонентов автомобильных аккумуляторов является серная кислота с сильным электролитом. В батарее этот материал ионизируется на ионы водорода и ионы сульфата. По мере использования батареи концентрация этих ионов уменьшается.У старых батарей в верхней части были отверстия, куда можно было добавить новую серную кислоту для пополнения запаса. Сегодня батареи герметичны, чтобы предотвратить утечку опасной серной кислоты.

Сильные и слабые электролиты

Некоторые полярные молекулярные соединения не являются электролитами, когда они находятся в чистом состоянии, но становятся электролитами, когда они растворяются в воде. Хлористый водород (HCl) представляет собой газ в чистом молекулярном состоянии и не является электролитом. Однако, когда HCl растворяется в воде, она хорошо проводит ток, потому что молекула HCl ионизируется с образованием ионов водорода и хлорида.

HCl ( г ) → H ⁺ ( водн. ) + Cl ^— ( водн. )

Когда HCl растворяется в воде, она называется соляной кислотой. Ионные соединения и некоторые полярные соединения полностью распадаются на ионы и поэтому очень хорошо проводят ток. Электролит Strong — это раствор, в котором большая часть растворенных растворенных веществ существует в виде ионов.

Некоторые другие полярные молекулярные соединения становятся электролитами при растворении в воде, но не ионизируются в очень значительной степени.Газообразная азотистая кислота в растворе ионизируется на ионы водорода и ионы нитрита, но делает это очень слабо. Водная азотистая кислота состоит только из 5% ионов и 95% интактных молекул азотистой кислоты. Слабый электролит — это раствор, в котором только небольшая часть растворенного вещества существует в виде ионов. В уравнении, показывающем ионизацию слабого электролита, используется двойная стрелка, указывающая на равновесие между реагентами и продуктами.

Сводка

Сильный электролит существует в основном в виде ионов в растворе.
Раствор со слабым электролитом ионизируется лишь незначительно.

Практика

Воспользуйтесь ссылкой ниже, чтобы ответить на следующие вопросы:

http://www.stolaf.edu/depts/chemistry/courses/toolkits/121/js/naming/elec.htm

Какая основная разновидность сильного электролита?
Каковы основные виды слабого электролита?
КОН — это сильный электролит или слабый электролит?
Как бы вы классифицировали CaCl ₂?

Обзор

Газообразный HCl — это электролит или неэлектролит?
Что происходит с газообразным HCl, когда он растворяется в воде?
Что такое сильный электролит?
Что такое слабый электролит?
Является ли HNO ₃ сильным электролитом или слабым электролитом?

Глоссарий

сильный электролит: Раствор, в котором большая часть растворенных веществ существует в виде ионов.
слабый электролит: Раствор, в котором только небольшая часть растворенного вещества существует в виде ионов.

Электролиты — Химия LibreTexts

Одним из важнейших свойств воды является ее способность растворять самые разные вещества. Растворы, в которых вода является растворяющей средой, называются водными растворами . Для электролитов вода является наиболее важным растворителем. Этанол, аммиак и уксусная кислота являются одними из неводных растворителей, способных растворять электролиты.

Электролиты

Вещества, которые при растворении в воде выделяют ионы, называются электролитами . Их можно разделить на кислоты, основания и соли, потому что все они при растворении в воде дают ионы. Эти растворы проводят электричество благодаря подвижности положительных и отрицательных ионов, которые называются катионами , и анионами, соответственно. Сильные электролиты полностью ионизируются при растворении, и в растворе не образуются нейтральные молекулы.-_ {\ large {(aq)}}} \)

Поскольку \ (\ ce {NaCl} \) представляет собой ионное твердое тело (s), которое состоит из катионов \ (\ ce {Na +} \) и анионов \ (\ ce {Cl -} \), молекулы \ (\ ce {NaCl} \) присутствуют в \ (\ ce {NaCl} \) твердом или \ (\ ce {NaCl} \) растворе. -]} {[H_2O]}} \)

Для чистой воды \ (\ ce {[h3O]} \) — постоянная величина (1000/18 = 55.+] = 7} \).

Обратите внимание, что только при 298 K pH воды равен 7. При более высоких температурах pH немного меньше 7, а при более низких температурах pH больше 7.

Электролиты в жидкостях организма

Жидкости нашего организма — это растворы электролитов и многое другое. Комбинация крови и кровеносной системы — это река жизни , потому что она координирует все жизненные функции. Когда сердце перестает биться при сердечном приступе, жизнь быстро заканчивается.Чтобы сохранить жизнь, крайне важно перезапустить сердце как можно скорее.

Основными электролитами, необходимыми в жидкости организма, являются катионы (кальция, калия, натрия и магния) и анионы (хлоридов, карбонатов, аминоацетатов, фосфатов и йодида). Они называются макроминералами .

Баланс электролитов имеет решающее значение для многих функций организма. Вот несколько крайних примеров того, что может случиться при дисбалансе электролитов: повышенный уровень калия может привести к сердечной аритмии; уменьшение внеклеточного калия вызывает паралич; чрезмерное количество внеклеточного натрия вызывает задержку жидкости; снижение содержания кальция и магния в плазме может вызвать мышечные спазмы конечностей.

При обезвоживании пациента для поддержания здоровья и благополучия требуется тщательно приготовленный (имеющийся в продаже) раствор электролита. С точки зрения здоровья ребенка пероральный электролит необходим, когда ребенок обезвоживается из-за диареи. Использование растворов для поддержания перорального электролита, благодаря которым за последние 25 лет были спасены миллионы жизней во всем мире, является одним из самых важных медицинских достижений в защите здоровья детей в этом веке, — объясняет Джуилус Г.К. Гепп, доктор медицины, помощник директора отделения неотложной помощи детского центра при больнице Джона Хопкинса. Если родитель дает поддерживающий раствор электролита для приема внутрь в самом начале болезни, обезвоживание можно предотвратить. Функциональность растворов электролитов связана с их свойствами, и интерес к растворам электролитов выходит далеко за рамки химии.

Электролиты и батареи

В аккумуляторах всегда требуются растворы электролитов, даже в сухих элементах .- \ rightarrow Cu _ {\ large {(s)}}} \)

В сухих ячейках раствор заменяют пастой, чтобы раствор не вытек из упаковки. В этой ячейке электроды \ (\ ce {Zn} \) и \ (\ ce {Cu} \) имеют напряжение 1,10 В, если концентрации ионов соответствуют указанным.

Химические реакции электролитов

При объединении растворов электролитов катионы и анионы встретятся друг с другом. Когда ионы безразличны друг к другу, реакции нет.Однако некоторые катионы и анионы могут образовывать молекулы или твердые тела, и, таким образом, катионы и анионы меняют партнеров. Это так называемые реакции метатезиса, которые включают:

Образование твердого вещества (или осаждение) реакции: катионы и анионы образуют менее растворимое твердое вещество, что приводит к появлению осадка.
Нейтрализация реакции: \ (\ ce {H +} \) кислоты и \ (\ ce {OH -} \) основания объединяются с образованием нейтральной молекулы воды.
Образование газа реакции: Когда в результате реакции образуются нейтральные газообразные молекулы, они покидают раствор, образуя газ.2 +} \)
\ (\ ce {Na +} \)
любой анион

Подсказка: e. любой анион

Навык:
Объяснять движение ионов в растворе электролитов.

Движутся ли положительные ионы в солевом мостике?

Подсказка: да

Ионы двух типов движутся в противоположных направлениях.

Навык:
Объяснять движение ионов в растворе электролитов.

Какой раствор следует использовать для электрода \ (\ ce {Cu} \) ?

любая соль цинка
любая медная соль
любой хлорид
любая соль
кислота
основание

Подсказка: б. любая соль меди
В качестве \ (\ ce {Zn} \) — электрода можно использовать любую соль. Но для электрода \ (\ ce {Cu} \) обычно используется \ (\ ce {CuSO4} \) или \ (\ ce {CuCl2} \).

Навык:
Применять химические знания при установке батарей.

Что из следующего вы будете использовать в качестве соляного моста?
1. твердый \ (\ ce {NaCl} \)
2. концентрированный \ (\ ce {NaCl} \) раствор
3. \ (\ ce {HNO3} \) раствор
4. концентрированный \ (\ ce {h3SO4} \) раствор
5. деионизированная вода
6. любая твердая соль

Подсказка: б.\ (\ ce {NaCl} \) раствор

Обычно используется солевой раствор, но подойдут и растворы кислот и щелочей. \ (\ ce {NaCl} \) раствор экономичен и прост в обращении.

Какой из следующих растворов лучше всего проводит электричество? Все растворы имеют одинаковую концентрацию в М.
1. спирт
2. аммиак
3. сахар
4. уксусная кислота
5. соль поваренная

Подсказка: e.поваренная соль

Навык:
Различают сильные и слабые электролиты.

Какой из следующих растворов имеет самый высокий pH?
1. 0,10 M \ (\ ce {NaCl} \) раствор
2. 0,10 M \ (\ ce {HCl} \) раствор
3. Вода при 273 K (точка замерзания воды)
4. Вода при 293 K (комнатная температура)
5. Вода при 373 K (точка кипения воды)

Подсказка: ок.вода при низкой температуре

См. PH.

Навык:
Определение и оценка pH.

При объединении растворов электролитов катионы и анионы обмениваются партнерами. Эти реакции называются:
1. реакции горения
2. окислительно-восстановительные реакции
3. реакции окисления
4. реакции восстановления
5. реакции метатезиса

См. Редокс.

Навык:
Объяснять реакции метатезиса.

Электролиты — это вещества, которые при растворении в воде распадаются на катионы (положительно заряженные ионы) и анионы (отрицательно заряженные ионы). Мы говорим, что они ионизируют . Сильные электролиты полностью ионизируются (100%), а слабые электролиты ионизируется лишь частично (обычно порядка 1–10%). То есть основной вид в растворе для сильных электролитов — ионы, в то время как в растворе для слабых электролитов — это само неионизированное соединение.

Сильные электролиты делятся на три категории: сильные кислоты , сильные основания и соли . (Соли иногда также называют ионными соединениями , , но действительно сильные основания также являются ионными соединениями.) Слабые электролиты включают слабые кислоты и слабые основания .

Примеры сильных и слабых электролитов приведены ниже:

Сильные электролиты	сильные кислоты	HCl, HBr, HI, HNO ₃, HClO ₃, HClO ₄ и H ₂ SO ₄
	сильные основания	NaOH, KOH, LiOH, Ba ( OH) ₂ и Ca (OH) ₂
	соли	NaCl, KBr, MgCl ₂ и многие, многие другие
Слабые электролиты
	слабые кислоты	HF, HC ₂ H ₃ O ₂ (уксусная кислота), H ₂ CO ₃ (угольная кислота), H ₃ PO ₄ (фосфорная кислота) и многое другое
	слабые основания	NH ₃ (аммиак), C ₅ H ₅ N (пиридин) и несколько других, все содержащие «N»

Возможность классифицировать электролиты критична

Как химики, мы должны иметь возможность взглянуть на такую формулу, как HCl или NaOH, и быстро узнать к какой из этих классификаций он относится, потому что нам нужно уметь знать, с чем мы работаем (ионами или соединениями), когда мы работаем с химикаты.Например, нам нужно знать, что бутылка с надписью «NaCN» (соль) действительно содержит № NaCN, точнее Na ⁺ и CN ^—, или что бутылка с надписью «HCN» (слабая кислота) в основном HCN с небольшим количеством H ⁺ и CN ^— также присутствуют. Разница между простым открытием бутылки с надписью «HCN» и бутылки с надписью «NaCN» может быть вашей жизнью, поскольку HCN, или цианид водорода , является токсичным газом, в то время как CN ^—, или ион цианида , являющийся ионом, не является газом и передается только в твердой или растворной форме.Тем не менее, именно цианид-ион CN ^— является убийцей. (Он фиксируется на Fe ³⁺ в гемоглобине, из-за чего в мозг поступает меньше кислорода.) Цианид присутствует в обоих флаконах, и если он попадет в ваш кровоток как CN ^— или как HCN, он вас убьет.

Шесть шагов для классификации электролитов

Так как же нам классифицировать соединения на основе их формулы? Один из практических методов описан ниже:

Шаг 1	Это одна из семи сильных кислот?
Шаг 2	Имеет ли он форму Металл (ОН) _n? Тогда это сильная база.
Шаг 3	Он имеет форму Металл (X) _n? Тогда это соль.
Шаг 4	Формула начинается с буквы «Н»? Это , вероятно, слабая кислота.
Шаг 5	Есть ли в нем атом азота? Это может быть слабой базой.
Шаг 6	Ничего из этого? Назовите это неэлектролитом.

Обратите внимание, что здесь есть двусмысленность, начиная с шага 4.Просто так оно и есть. Чтобы определить, является ли вещество слабой кислотой или слабым основанием, у вас есть знать больше, чем молекулярная формула, особенно для соединений, содержащих углерод. (Часто необходима структурная формула , которая показывает подробные связи атомов.)

Сводка

Таким образом, вы должны знать наиболее распространенные имена и символы элементов, запомнить семь сильных кислот, уметь заметить металл (знать хотя бы, где они на таблица Менделеева), запомните хотя бы несколько наиболее распространенных слабых кислот и слабых оснований, и будешь в хорошей форме.

ВЫ МОЖЕТЕ ЭТО СДЕЛАТЬ!

Что в имени?

Вопросы, задаваемые в этой викторине, имеют пять основных форм:

Какая формула …?
Как зовут …?
Какой тип соединения …?
Что из следующего …?
Какие основные виды в растворе …?

Для химиков очень важно уметь ответить на эти вопросы. вопросы с уверенностью.Очевидно первые два важны для общения на языке химии. Но это не все. Названия соединений происходит от названий элементов и ионов. Нам нужно уметь идентифицировать соединения по их типу , чтобы иметь некоторое представление об их свойствах. Имена дают нам ключ к разгадке к свойствам, потому что система, которая была разработана для именование соединений основано на типе названного соединения.

Как называть химические соединения

Именование соединений и идентификация типов во многом похожи на шашки: правила таковы. просто, но чтобы добиться успеха, нужно много практики.Не ждите, что все получится в одночасье, и что бы вы ни делали не надейтесь, что сможете запихнуть это перед экзаменом. Эта викторина может вам помочь отточите свои навыки и обретите уверенность, необходимую для успешной работы твой экзамен. Выберите категорию, например бинарные молекулярные соединения или сильные кислоты, Изучите свою книгу в течение 30 минут, затем запустите эту викторину и посмотрите, насколько хорошо вы справляетесь. Если вы будете делать это каждый день в течение недели или двух, вы будете поражены, насколько много вы знаете.

Классификация по типу электролита

Удобная классификация соединений основана на том, в какой степени они разделяются (+) и (-) ионы при растворении в воде.К определенному Степень, как мы называем соединение, зависит от типа электролита.

Сильные электролиты

Сильные электролиты при растворении в воде 100% разделяются на ионы. Они включают сильные кислоты, сильные основания и соли. Сильные кислоты и сильные основания легко идентифицировать. (Всего сильных кислот 7 и около 5 распространенных сильных оснований.) Соль немного сложнее назвать, но все еще легко идентифицировать, поскольку все они содержат металлы в качестве их (обычно) первого элемента в списке.

гидроксид лития, LiOH
натрия гидроксид, NaOH
гидроксид калия, КОН
гидроксид кальция, Ca (OH) ₂
гидроксид бария, Ba (OH) ₂

Семь сильных кислот	Пять крепких оснований
соляная кислота, HCl иодистоводородная кислота, HI кислота бромистоводородная, HBr азотная кислота, HNO ₃ серная кислота, H ₂ SO ₄ хлорная кислота, HClO ₃ хлорная кислота, HClO ₄
Примеры солей	натрия хлорид, NaCl сульфат магния, MgSO ₄ нитрат аммония, NH ₄ NO ₃ хлорид кальция, CaCl ₂

Обратите внимание в этих примерах, насколько похожи названия внутри каждой категории.

Слабые электролиты

Слабые кислоты и слабые основания составляют класс слабые электролиты , которые не полностью диссоциируют в воде. На самом деле эти соединения часто диссоциируют только на 1–5%. В основном они в форма написана в воде. Слабая кислота формулы обычно начинаются с H, а формулы со слабым основанием всегда содержат N. (Хотя не все соединения, содержащие азот, являются слабыми основаниями, все слабые основания содержат азот.) Это сложно. Честно говоря, большинство практикующих химиков просто ищут эти вещи на таблицах!

Шесть обычных слабых кислот	Три общих слабых основания
фтористоводородная кислота, HF синильная кислота, HCN уксусная кислота, HC ₂ H ₃ O ₂ азотистая кислота, HNO ₂ сернистая кислота, H ₂ SO ₃ хлористая кислота, HClO6 ₉₉	аммиак, NH ₃ пиридин, C ₅ H ₅ N метиламин, CH ₃ NH ₂

Обратите внимание, что слабые кислоты и сильные кислоты названы одинаково, поэтому просто зная название кислоты не скажет нам, сильная она или слабая.Однако слабые базы имеют совершенно другая — и на данном этапе в вашем понимании, вероятно, иррациональная — система именования. К счастью, вам, вероятно, не понадобится знать больше двух-трех названий слабых оснований. (Обратите внимание, что в именах слабых оснований есть «on» или «in», и есть атом азота в их формуле. Это не случайно.)

Неэлектролиты

Последняя категория, неэлектролитов , огромна, содержит несколько миллионов известно (т.е. учился и назвал ) вещества. Некоторые очень важные и распространенные неэлектролиты: бинарные молекулярные соединения , которые имеют простую систему наименований все свои. К ним относятся такие экологически важные соединения, как вода, метан, двуокись углерода, окись углерода, двуокись серы и большинство других компонентов воздуха.

Сводка

Что в имени? Что ж, название соединения может дать вам некоторую подсказку, как как он реагирует, по крайней мере, что происходит, когда он растворяется в воде.если ты помните, что, научившись называть химические соединения, вы также узнать подсказки о том, как они реагируют, а затем задача выучить имена может быть проще для вас.

ТЫ МОЖЕШЬ ЭТО СДЕЛАТЬ!

Статьи о BatteryStuff | Объяснение свинцово-кислотной батареи

Сту Олтман — технический редактор журнала Wing World Magazine
Отредактировано и перепечатано с разрешения

Аккумулятор для мотоциклов на 12 В состоит из пластикового корпуса, содержащего шесть ячеек.Каждая ячейка состоит из набора положительных и отрицательных пластин, погруженных в разбавленный раствор серной кислоты, известный как электролит, и каждая ячейка имеет напряжение около 2,1 В при полной зарядке. Шесть элементов соединены вместе, чтобы получить полностью заряженную батарею примерно на 12,6 вольт.

Это здорово, но как вливание свинцовых пластин в серную кислоту производит электричество? Батарея использует электрохимическую реакцию для преобразования химической энергии в электрическую. Давайте посмотрим.Каждая ячейка содержит пластины, напоминающие крошечные квадратные теннисные ракетки, сделанные из свинцовой сурьмы или свинцово-кальциевого сплава. Затем к пластинам приклеивается паста из так называемого «активного материала»; губчатый свинец для отрицательных пластин и диоксид свинца для положительных. В этом активном материале происходит химическая реакция с серной кислотой, когда на клеммы батареи подается электрическая нагрузка.

Как это работает

Позвольте мне сначала дать вам общую картину для тех, кто не очень ориентирован на детали.В основном, когда батарея разряжается, серная кислота в электролите истощается, так что электролит больше напоминает воду. В то же время сульфат кислоты покрывает пластины и уменьшает площадь поверхности, на которой может происходить химическая реакция. Зарядка меняет процесс, возвращая сульфат обратно в кислоту. Это вкратце, но читайте дальше, чтобы лучше понять. Если вы уже убежали из комнаты, крича и волоча за волосы, не волнуйтесь.

Электролит (серная кислота и вода) содержит заряженные ионы сульфата и водорода. Ионы сульфата заряжены отрицательно, а ионы водорода — положительно. Вот что происходит при включении нагрузки (фары, стартера и т. Д.). Ионы сульфата перемещаются к отрицательным пластинам и теряют свой отрицательный заряд. Оставшийся сульфат соединяется с активным материалом на пластинах с образованием сульфата свинца. Это снижает прочность электролита, а сульфат на пластинах действует как электрический изолятор.Избыточные электроны уходят с отрицательной стороны батареи через электрическое устройство и обратно к положительной стороне батареи. На положительном выводе батареи электроны устремляются обратно и принимаются положительными пластинами. Кислород в активном материале (диоксид свинца) реагирует с ионами водорода с образованием воды, а свинец реагирует с серной кислотой с образованием сульфата свинца.

Ионы, движущиеся в электролите, создают ток, но по мере того, как элемент разряжается, количество ионов в электролите уменьшается, и площадь активного материала, доступного для их приема, также уменьшается, поскольку он покрывается сульфатом.Помните, что химическая реакция происходит в порах активного материала, прикрепленного к пластинам.

Многие из вас, возможно, заметили, что аккумулятор, используемый для запуска велосипеда, который просто не заводится, быстро достигает точки, в которой он даже не переворачивает двигатель. Однако, если эту батарею оставить на некоторое время, она, кажется, оживает. С другой стороны, если вы оставите переключатель в положении «парк» на ночь (горят только пара маленьких лампочек), аккумулятор будет совершенно бесполезен утром, и никакие перерывы не приведут к его восстановлению.Почему это? Поскольку ток возникает в результате химической реакции на поверхности пластин, сильный ток быстро восстанавливает электролит на поверхности пластин до воды. Напряжение и ток будут снижены до уровня, недостаточного для работы стартера. Требуется время, чтобы большее количество кислоты диффундировало через электролит и достигло поверхности пластин. Это достигается за счет короткого периода отдыха. Кислота не расходуется так быстро, когда ток небольшой (например, для питания лампы заднего фонаря), а скорость диффузии достаточна для поддержания напряжения и тока.Это хорошо, но когда напряжение в конечном итоге падает, кислота больше не прячется за пределами ячейки, чтобы мигрировать к пластинам. Электролит в основном состоит из воды, а пластины покрыты изолирующим слоем из сульфата свинца. Теперь требуется зарядка.

Саморазряд

Одна не очень приятная особенность свинцово-кислотных аккумуляторов заключается в том, что они разряжаются сами по себе, даже если не используются. Общее практическое правило — норма саморазряда один процент в день.Эта скорость увеличивается при высоких температурах и уменьшается при низких температурах. Не забывайте, что ваше Gold Wing с часами, стереосистемой и радио CB никогда не выключается полностью. Каждое из этих устройств имеет «поддерживающую память», чтобы сохранить ваши предварительные настройки радио и время, и эти воспоминания потребляют около 20 миллиампер, или 0,020 ампер. Это будет высасывать из вашей батареи около получаса в день при температуре 80 градусов по Фаренгейту. Эта тяга, в сочетании со скоростью саморазряда, разряжает вашу батарею на 50 процентов за две недели, если велосипед оставить без присмотра и без седла.

Когда аккумулятор заряжается

Зарядка — это процесс, обращающий электрохимическую реакцию в обратном направлении. Он преобразует электрическую энергию зарядного устройства в химическую энергию. Помните, батарея не накапливает электричество; в нем хранится химическая энергия, необходимая для производства электроэнергии.

Зарядное устройство для аккумулятора меняет направление тока на противоположное, при условии, что зарядное устройство имеет большее напряжение, чем аккумулятор. Зарядное устройство создает избыток электронов на отрицательных пластинах, и положительные ионы водорода притягиваются к ним.Водород реагирует с сульфатом свинца с образованием серной кислоты и свинца, и когда большая часть сульфата уходит, водород поднимается с отрицательных пластин. Кислород в воде реагирует с сульфатом свинца на положительных пластинах, снова превращая их в диоксид свинца, и пузырьки кислорода поднимаются от положительных пластин, когда реакция почти завершается.

Многие люди думают, что внутреннее сопротивление аккумулятора велико, когда аккумулятор полностью заряжен, но это не так. Если вы задумаетесь, то вспомните, что сульфат свинца действует как изолятор.Чем больше сульфата на пластинах, тем выше внутреннее сопротивление аккумулятора. Более высокое сопротивление разряженной батареи позволяет ей принимать более высокую скорость заряда без выделения газов или перегрева, чем когда батарея почти полностью заряжена. При почти полной зарядке остается не так много сульфата, чтобы поддерживать обратную химическую реакцию. Уровень зарядного тока, который может применяться без перегрева батареи или разрушения электролита на водород и кислород, известен как «естественная скорость поглощения батареи».«Когда зарядный ток превышает эту естественную скорость поглощения, происходит перезарядка. Аккумулятор может перегреться, и электролит будет пузыриться. На самом деле, часть зарядного тока тратится впустую в виде тепла даже при правильных уровнях зарядки, и эта неэффективность создает необходимость чтобы вернуть в аккумулятор больше ампер-часов, чем было извлечено. Подробнее об этом позже.

Как долго прослужит моя батарея?

Есть много вещей, которые могут привести к выходу аккумулятора из строя или резко сократить срок его службы.Одна из этих вещей позволяет батарее оставаться в частично разряженном состоянии . Мы говорили о том, что сульфат образуется на поверхности пластин аккумулятора при разряде, а также сульфат образуется в результате саморазряда. Сульфат также образуется быстро, если уровень электролита упадет до точки, при которой пластины будут обнажены. Если позволить этому сульфату оставаться на пластинах, кристаллы станут больше и затвердеют до тех пор, пока их невозможно будет удалить загрузкой.Следовательно, количество доступной площади поверхности для химической реакции будет постоянно уменьшаться. Это состояние известно как «сульфатирование», и оно необратимо снижает емкость аккумулятора. Батарея на 20 ампер в час может начать работать как батарея на 16 ампер в час (или меньше), быстро теряя напряжение под нагрузкой и не в состоянии поддерживать достаточное напряжение во время проворачивания двигателя для работы системы зажигания велосипеда. Это последнее условие очевидно, когда двигатель отказывается запускаться, пока вы не уберете палец с кнопки запуска.Когда вы отпускаете стартер, напряжение аккумулятора мгновенно поднимается до достаточного уровня. Поскольку двигатель все еще кратковременно вращается, при включенном зажигании зажигаются свечи зажигания. В следующей статье мы увидим, почему повышенное внутреннее сопротивление из-за сульфатирования приводит к снижению мощности, подаваемой на стартер.

Глубокая разрядка — еще один убийца батареи. Каждый раз, когда батарея глубоко разряжается, часть активного материала падает с пластин и падает на дно батарейного отсека.Естественно, остается меньше материала для проведения химической реакции. Если на дне корпуса скапливается достаточно этого материала, пластины закоротятся, и аккумулятор выйдет из строя.

Перезарядка — коварный убийца; его эффекты часто не очевидны для невиновного покупателя постоянного зарядного устройства за десять долларов, который оставляет его подключенным к батарее на длительные периоды времени. Https://www.batterystuff.com/battery-chargers/#mce_temp_url# заряжается с постоянной скоростью независимо от уровня заряда аккумулятора.Если эта скорость больше, чем естественная скорость поглощения батареи при полной зарядке, электролит начнет разрушаться и выкипать. Многие гонщики всю зиму хранят велосипед на зарядном устройстве, а весной обнаруживают, что аккумулятор практически разряжен. Кроме того, поскольку зарядка имеет тенденцию окислять положительные пластины, продолжающаяся перезарядка может привести к коррозии пластин или разъемов, пока они не ослабнут и не сломаются.

Недостаточная зарядка — это состояние, которое встречается на многих мотоциклах. Ваш регулятор напряжения настроен на поддержание напряжения вашей системы на уровне от 14 до 14.4 вольта. Если вы один из тех, кто ездит по автомагистралям между штатами, а ваш вольтметр показывает только 13,5 вольт, потому что вы сжигаете больше огней, чем рождественский дисплей Macy, вы должны знать, что этого напряжения достаточно для поддержания заряженной батареи, но недостаточно для полного заряда. перезарядить разряженный.

Помните, мы говорили, что газовыделение происходит, когда весь или большая часть сульфата свинца превращается обратно в свинец и диоксид свинца. Напряжение, при котором это обычно происходит, известное как напряжение газовыделения, обычно чуть выше 14 вольт.Если напряжение в вашей системе никогда не становится таким высоким, и если вы никогда не компенсируете это путем подключения к зарядному устройству дома, сульфат начнет накапливаться и затвердевать, как налет во рту. Рассматривайте периодическую тщательную зарядку как обычную чистку зубов нитью и зубной нитью. Если вы не соблюдаете гигиену полости рта, вы можете пойти к дантисту и попросить его взорвать и поскрести всю эту мерзость. Когда ваша батарея достигает этой стадии, это занавески!

Какой тип зарядного устройства и почему

Ваш генератор переменного тока и стандартное автомобильное зарядное устройство имеют много общего; они стремятся поддерживать постоянное напряжение.Вот проблема с попыткой быстро зарядить сильно разряженный аккумулятор любым из них. Помните, мы обсуждали, как при сильном потреблении тока батарея выглядит разряженной. Затем, когда кислота диффундирует через элементы, концентрация на поверхности пластин увеличится, и батарея вернется к жизни.

Аналогичным образом напряжение аккумулятора во время заряда увеличивается из-за концентрации кислоты, которая возникает на поверхности пластин. Если скорость заряда значительная, напряжение будет быстро расти.Конусное зарядное устройство или регулятор напряжения транспортного средства будут резко снижать скорость заряда, когда напряжение поднимается выше 13,5, но соизмеримо ли состояние заряда аккумулятора с напряжением? Нет! Опять же, требуется время, чтобы кислота распространилась по клеткам.

Несмотря на то, что напряжение может быть высоким, электролит на внешней стороне элементов все еще слаб, и батарея может быть на гораздо более низком уровне заряда, чем может указывать напряжение. Только после продолжительной зарядки при пониженном токе будет достигнута полная емкость.По этой причине нельзя судить о состоянии заряда аккумулятора, измеряя напряжение во время зарядки. Проверяйте его только после того, как дайте батарее посидеть хотя бы час. Напряжение будет снижаться и стабилизироваться по мере того, как кислота распространяется по клеткам.

В течение последних нескольких лет несколько компаний разработали зарядные устройства, которые могут быстро заряжать разряженную батарею, а затем удерживать батарею под напряжением, которое не вызывает ее газообразования и не допускает саморазряда. Их иногда называют «умными зарядными устройствами» или многоступенчатыми зарядными устройствами.Вот как они работают.

Мы сказали, что аккумулятор может принимать гораздо более высокую скорость заряда, когда он частично разряжен, чем когда он почти полностью заряжен. Эти многоступенчатые зарядные устройства используют этот факт, начиная заряд с постоянным током или в режиме «объемной зарядки». Обычно они обеспечивают заряд от 650 мА до 1,5 А, в зависимости от марки и модели. Этот объемный заряд поддерживается постоянным (или должен быть) до тех пор, пока напряжение аккумулятора не достигнет 13,5 В, что позволяет аккумулятору поглотить большее количество заряда за короткое время и без повреждений.Затем зарядное устройство переключается на постоянное напряжение или «абсорбционный» заряд.

Идея состоит в том, чтобы позволить батарее поглотить последние 15 процентов своего заряда с естественной скоростью поглощения, чтобы предотвратить чрезмерное выделение газа или нагрев. Наконец, эти зарядные устройства переключаются в «плавающий» режим, в котором напряжение аккумулятора поддерживается на уровне, достаточном для предотвращения разрядки, но недостаточном для возникновения перезарядки. Различные компании в целом расходятся во мнениях относительно того, каким должно быть это напряжение холостого хода, но обычно оно находится в пределах 13.2 и 13,4 вольт. Фактически, плавающее напряжение должно иметь температурную компенсацию от 13,1 вольт при 90 градусах по Фаренгейту до 13,9 вольт при 50 градусах. Большинство очень дорогих многоступенчатых зарядных устройств высокой мощности для использования с более крупными батареями для жилых автофургонов имеют температурную компенсацию, но, насколько мне известно, ни одно из мотоциклетных устройств не работает; они используют компромиссную настройку с плавающей запятой.

Итак, я могу просто установить его и забыть, верно? Не совсем так. Во-первых, вам нужно время от времени проверять уровень жидкости в аккумуляторе (если только у вас нет герметичного аккумулятора).Еще одна проблема — это проба батареи. Даже если его удерживать на уровне 13 вольт, постоянное напряжение позволит аккумулятору со временем начать сульфатироваться. Для большинства этих устройств я рекомендую отключать зарядное устройство от сети не реже одного раза в 60 дней во время сезонного хранения. Дайте батарее отдохнуть пару дней, а затем снова подключите зарядное устройство.

Все еще здесь?

Если вы все еще читаете это, значит, вы настоящий солдат. Я понимаю, что эта тема может сбивать с толку или даже скучать, но наберись духа; Я легкомысленно относился к тебе.Остается гораздо больше невысказанного, чем то, что здесь показано. Это были «Лучшие хиты Battery». Я надеюсь, что этого было достаточно, чтобы заинтересовать вас, не отправляя вас в информационную перегрузку, и, возможно, теперь, когда вы знаете, сколько способов сократить срок службы батареи, вы знаете, почему никто не может предсказать, как долго прослужит батарея. Многие гонщики, которые считают, что отлично заботятся о своих батареях, на самом деле убивают их добротой.

Выберите зарядное устройство

Была ли эта информация полезной? Подпишитесь, чтобы получать обновления и предложения.

Как ухаживать за свинцово-кислотными аккумуляторами

Знаете ли вы основную причину выхода свинцово-кислотных аккумуляторов из строя и потери емкости? Сульфатирование аккумулятора. Это причина этих проблем в 80% случаев. Но с правильными инструментами для обслуживания батарей и небольшими затратами времени вы вернете свои батареи к жизни и обеспечите их надежную работу. Узнайте все, что вам нужно знать об обслуживании аккумулятора.

Стартерные батареи, полутяговые батареи, тяговые батареи и даже стационарные батареи — все они нуждаются в техническом обслуживании, чтобы полностью раскрыть свой потенциал.Регулярно выполняйте три основные задачи по техническому обслуживанию, которые мы здесь описываем, чтобы оптимизировать производительность и надежность ваших свинцово-кислотных аккумуляторов.

Добавьте дистиллированную воду в свинцово-кислотную батарею

Жидкость в свинцово-кислотном аккумуляторе называется электролитом. На самом деле это смесь серной кислоты и воды. Когда аккумулятор заряжается, электролит нагревается, и часть воды испаряется. Во время процесса, называемого электролизом, вода распадается на газообразные водород и кислород, которые рассеиваются.Результат? Уровень электролита в аккумуляторе со временем снижается.

Если уровень электролита слишком низкий, пластины аккумуляторных элементов обнажатся и будут повреждены. Кроме того, серная кислота будет более концентрированной. Это означает, что вам необходимо заменить электролит. Вот как вы это делаете.

1. Проверить уровень воды в аккумуляторе с помощью индикатора уровня

Как узнать, когда нужно долить воду в аккумулятор? Это один из самых частых вопросов, которые нам задают.Вы можете постоянно проверять свою батарею или каждую батарею в каждой машине в вашем парке, но это ужасно трудоемко, и есть более простые подходы. Индикаторы специально разработаны для проверки уровня воды в аккумуляторе. Они уведомят вас, когда вам нужно зарядить аккумулятор.

Доступны разные системы. Один из них — Smartblinky. Вы устанавливаете его за вилкой аккумулятора. Есть ли зеленый свет? Ваш уровень электролита в порядке. Когда индикатор загорится красным, вы поймете, что пора добавить воды в аккумуляторные элементы.

Вы добавляете воду в аккумулятор до или после зарядки? Перед зарядкой всегда убедитесь, что электролит покрывает пластины аккумулятора. Если пластины закрыты, зарядите аккумулятор, а затем долейте при необходимости. Это связано с тем, что электролит расширяется во время зарядки и, скорее всего, выльется через край, если вы уже долили его перед зарядкой.

2. Убедитесь, что у вас всегда есть дистиллированная вода рядом с

Никогда не заливайте в аккумулятор обычную воду. Это повредит вашу батарею.Вам нужно использовать дистиллированную воду. Она также известна как деионизированная вода и деминерализованная вода. В основном это вода, прошедшая фильтрацию для удаления металлов и минералов, которые могут помешать процессам в вашей батарее.

Купите дистиллированную воду в строительном магазине или у специалиста по автомобильным запчастям. Также легко сделать самому. Вам нужна простая водопроводная вода и устройство деминерализации, такое как Hydropure. Самые простые из этих устройств заполнены смолой. Вы впускаете водопроводную воду, смола отфильтровывает металлы и минералы из воды, и у вас остается деионизированная, деминерализованная, дистиллированная вода, подходящая для использования с вашей батареей.

3. Установить автоматическую систему доливки воды в аккумулятор

Сколько дистиллированной воды вы добавляете в аккумулятор? Это еще один вопрос, который нам часто задают. Ответ варьируется от одной батареи к другой. Это одна из причин, по которой мы рекомендуем использовать систему наполнения аккумулятора водой.

В системе заливки воды в аккумуляторной батарее используются крышки заливных горловин с поплавками, которые соединяются друг с другом с помощью водяных шлангов. Они предохраняют аккумулятор от переполнения. И они экономят ваше время. Все, что вам нужно сделать, это налить в шланг дистиллированную воду.Все остальное сделает система розлива.

Свинцово-кислотная батарея выравнивания

Вторая задача при обслуживании аккумулятора — зарядка. Очень важно, чтобы батареи заряжались равномерно.

Чем больше вы используете аккумулятор, тем больше может колебаться емкость разных элементов. Одна ячейка может быть полностью заряжена, а другая — наполовину. В этом случае аккумулятор не будет заряжаться полностью.

Мы советуем использовать уравнительное зарядное устройство для выравнивающего заряда.Выравнивание заряда батареи — это простой процесс, который предотвращает это. Зарядное устройство для аккумулятора обеспечивает более низкий ток в течение более длительного периода времени. В то время как типичный цикл зарядки длится около восьми часов, стабилизация занимает около одиннадцати часов. Поскольку он также требует более длительного времени охлаждения, чем обычный цикл зарядки, лучше всего выполнять выравнивающий заряд на выходных, чтобы у вас было достаточно времени для зарядки и охлаждения аккумулятора перед тем, как снова использовать его.

Что делать, если ваша батарея уже страдает от сульфатации? К счастью, сульфатирование можно контролировать и даже уменьшать.Просто пошлите через батарею большие кратковременные токи. Этот процесс называется восстановлением аккумуляторной батареи.

Держите аккумулятор в чистоте

И последнее, но не менее важное: очень важно содержать аккумулятор в чистоте.

Известно, что кислота, грязь и пыль в аккумуляторной батарее вызывают токи утечки, которые приводят к разрядке аккумуляторной батареи и ее дисбалансу. Чистая батарея необходима. Как лучше это сделать? Используйте пароочиститель для аккумуляторов, например AQ steam или AQ steam pro.

У вас есть вопросы по любой из этих задач по обслуживанию аккумуляторных батарей? Хотите знать, какие продукты лучше всего подходят для обслуживания свинцово-кислотных аккумуляторов? Вы найдете ответы — и все остальное, что вам нужно знать — в нашем профессиональном руководстве по обслуживанию аккумуляторов. Нажмите на кнопку, чтобы посмотреть его в Интернете.

Загрузите нашу инструкцию по обслуживанию аккумулятора

Для использования этой формы у вас должен быть включен JavaScript.