Kas yra akumuliatoriaus rūgštis? Sieros rūgšties faktai

Markas Williamsonas / Getty Images

Akumuliatoriaus rūgštis gali reikšti bet kurią rūgštį, naudojamą a cheminė ląstelė arba baterija , bet paprastai šis terminas apibūdina rūgštį, naudojamą švino rūgšties akumuliatoriuje, pvz., randamuose motorinėse transporto priemonėse.

Automobilio ar automobilio akumuliatoriaus rūgštis yra 30–50 proc. sieros rūgšties (H_duTAIP₄) vandenyje. Paprastai rūgštis turi a apgamas 29–32 % sieros rūgšties frakcija, tankis 1,25–1,28 kg/L ir koncentracija 4,2–5 mol/L. Akumuliatoriaus rūgštis turi a pH maždaug 0,8

Kas yra akumuliatoriaus rūgštis?

• Akumuliatoriaus rūgštis yra įprastas sieros rūgšties (JAV) arba sieros rūgšties (JK) pavadinimas.
• Sieros rūgštis yra mineralinė rūgštis, kurios cheminė formulė H_duTAIP₄.
• Švino rūgšties akumuliatoriuose sieros rūgšties koncentracija vandenyje svyruoja nuo 29% iki 32% arba nuo 4,2 mol/L iki 5,0 mol/L.
• Akumuliatoriaus rūgštis yra labai ėsdinanti ir gali stipriai nudeginti.
• Paprastai akumuliatoriaus rūgštis yra laikoma stikliniuose arba kituose nereaguojančiose talpyklose.

Statyba ir cheminė reakcija

Švino rūgšties akumuliatorius susideda iš dviejų švino plokščių, atskirtų a skystis arba gelis, kuriame yra sieros rūgšties vandenyje. Baterija yra įkraunama, su įkrovimu ir iškrovimu cheminės reakcijos . Kai baterija yra naudojama (išsikrauna), elektronai juda iš neigiamai įkrautos švino plokštės į teigiamai įkrautą plokštę.

Neigiama plokštelės reakcija yra tokia:

Pb (s) + HSO₄^-(aq) → PbSO₄(s) + H⁺(aq) + 2 e^-

Teigiama plokštelės reakcija yra tokia:

PbO_du(s) + HSO₄^-+ 3H⁺(aq) + 2 e^-→ PbSO₄(s) + 2 H_duO(l)

Kuris gali būti sujungtas, kad būtų įrašyta bendra cheminė reakcija:

Pb(s) + PbO_du(s) + 2 H_duTAIP₄(aq) → 2 PbSO₄(s) + 2 H_duO(l)

Įkrovimas ir iškrovimas

Kai akumuliatorius visiškai įkrautas, neigiama plokštė yra švinas, elektrolitas yrakoncentruota sieros rūgštis, o teigiama plokštė yra švino dioksidas. Jei akumuliatorius perkraunamas, vandens elektrolizės metu susidaro vandenilio dujos ir deguonies dujų, kurios prarandamos. Kai kurių tipų akumuliatoriai leidžia įpilti vandens, kad kompensuotų nuostolius.

Kai baterija išsikrauna, atvirkštinė reakcija sudaro švino sulfatą ant abiejų plokščių. Jei akumuliatorius visiškai išsikrovęs, gaunamos dvi identiškos švino sulfato plokštės, atskirtos vandeniu. Šiuo metu baterija laikoma visiškai išsikrovusia ir nebegalima atkurti arba įkrauti.

Sieros rūgšties pavadinimai

Sieros rūgštį vadinus „akumuliatoriaus rūgštimi“, nurodoma rūgšties koncentracija. Tiesą sakant, yra keli skirtingi sieros rūgšties pavadinimai, kurie paprastai atspindi jos naudojimą.

Koncentracija mažesnė nei 29 % arba 4,2 mol/L: Bendras pavadinimas yra praskiesta sieros rūgštis.29-32% arba 4,2-5,0 mol/L: Tai yra akumuliatoriaus rūgšties koncentracija švino rūgšties akumuliatoriuose.62%-70% arba 9,2-11,5 mol/L: Tai kameros rūgštis arba trąšų rūgštis. Tai rūgšties koncentracija, gaunama naudojant švino kameros procesą.78%-80% arba 13,5-14,0 mol/L: Tai bokšto rūgštis arba Gloverio rūgštis. Tai rūgšties koncentracija, išgauta iš Gloverio bokšto dugno.93,2% arba 17,4 mol/l: Bendras šios sieros rūgšties koncentracijos pavadinimas yra 66 °Bé („66 laipsnių Baumé“) rūgštis. Jis atspindi rūgšties tankį naudojant hidrometrą.98,3% arba 18,4 mol/L: Tai koncentruota sieros rūgštis. Nors galima pagaminti beveik 100 % sieros rūgšties, cheminė medžiaga praranda SO3 arti virimo temperatūros ir vėliau tampa 98,3 %.

Akumuliatoriaus rūgšties savybės

• Akumuliatoriaus rūgštis yra labai ėsdinanti. Jis energingai reaguoja su oda ir gleivinėmis, išskirdamas daug šilumos.
• Tai polinis skystis.
• Akumuliatoriaus rūgštis pasižymi dideliu elektros laidumu.
• Gryna akumuliatoriaus rūgštis yra bespalvė, tačiau rūgštis lengvai surenka nešvarumus ir keičia spalvą.
• Jis nėra degus.
• Akumuliatoriaus rūgštis yra bekvapė.
• Jo tankis yra beveik dvigubai didesnis nei vandens – 1,83 g/cm³.

Šaltiniai

• Davenportas, Williamas George'as; Kingas, Matthew J. (2006). Sieros rūgšties gamyba: analizė, kontrolė ir optimizavimas . Elsevier. ISBN 978-0-08-044428-4.
• Haynes, William M. (2014). CRC chemijos ir fizikos vadovas (95 leidimas). CRC spauda. 4–92 p. ISBN 9781482208689.
• Greenwood, Normanas N.; Earnshaw, Alanas (1997). Elementų chemija (2 leidimas). Butterworthas-Heinemannas. ISBN 978-0-08-037941-8.
• Jonesas, Edwardas M. (1950). „Sieros rūgšties gamyba kameriniu būdu“. Pramoninė ir inžinerinė chemija . 42 (11): 2208–2210. doi: 10.1021/ie50491a016
• Zumdahl, Steven S. (2009). Cheminiai principai (6 leidimas). Houghton Mifflin kompanija. p. A23. ISBN 978-0-618-94690-7.