Зачем нужен электролит
Что такое электролит? | Автоблог
Вопрос от читателя:
«Здравствуйте. У меня стала плохо заводиться машина. После поездки на станцию мне сказали: — нужно долить электролит в аккумулятор и проехать 100 км, для зарядки аккумулятора. Но не объяснили что такое электролит и зачем он нужен в аккумуляторе? Если не сложно расскажите, как вы можете, для таких как я! Заранее спасибо вам, Александра»
Ваш вопрос понятен, как обычно ничего сложного, читайте дальше …
Что такое электролит?
Большая часть аккумуляторных батарей свинцово-кислотные, конечно сейчас начинают появляться гелевые аккумуляторы для автомобилей (они мощнее, долговечнее и с ними меньше возни), однако они очень дорогие. Поэтому практически все производители, сейчас устанавливают на свои автомобили именно свинцово-кислотные, как ни крути они дешевле в разы. Есть обслуживаемые и необслуживаемые аккумуляторы. Если с необслуживаемыми вы практически не будете возиться, то вот с обслуживаемыми вариантами всегда нужно быть внимательными! Касается это жидкости внутри аккумулятора (она всегда должна быть в норме) именно эта жидкость и называется – электролит.
Автомобильный аккумуляторный электролит – токопроводящая жидкость, состоит из серной кислоты и воды. Второе название «кислотный электролит». Для автомобильных аккумуляторов готовят из серной кислоты плотностью 1,4.
Принцип работы
Электролиты (которые выражены в расплавах и растворах), распадаются на ионы, или как можно сказать по научному – «диссоциируют», и поэтому проводят электрический ток. К электролитам в различных сферах можно отнести кислоты, соли и т.д. составы, те у которых имеются сильные полярные и ионные связи. Чем выше ионная связь, тем легче проводится ток и идет процесс «диссоциации».
Немного сложно, но на примере все просто. Даже обычная вода (не дистиллированная) является своеобразным электролитом (правда плохим, но все же), также все живые клетки также имеют составы электролитов, у людей это кровь, которая обеспечивает электропроводность для нервных импульсов, которые позволяют нам с вами двигаться и ощущать.
В автомобильном аккумуляторе без этой жидкости не было бы тока. Обычные свинцовые решетки на это не способны. Именно электролит создает нужный токопроводящий раствор.
Приготовление
Как я писал выше — делают из раствора воды и серной кислоты. Причем вода берется дистиллированная. Емкость для смешивания должна быть либо керамическая, либо фаянсовая или эбонитовая. Стекло брать опасно, потому как при смешивании двух растворов выделяется высокая температура и стекло может треснуть. Однако остывший состав хранить в стекле уже можно.
Чтобы получить состав плотностью 1,4 нужно взять серную кислоту плотностью 1,83 и вливать ее в воду. Из расчета 0.65 литра серной кислоты на 1 литр дистиллированной воды. Обязательно нужно помнить что заливать нужно серную кислоту в воду, потому как если сделать все наоборот – залить воду в кислоту, можно получить «бурлящую» жидкость которая разбрызгается в разные стороны.
Понятно, что вы не будете сами готовить электролит, его можно купить практически во всех автомобильных магазинах. И при надобности добавить в аккумулятор.
Хочу дать вам совет. Не всегда нужно покупать электролит (состав серной кислоты и воды), иногда достаточно добавить в аккумулятор дистиллированную воду.
Все дело в том, что при элетрохимической реакции (электролизе) теряется именно вода, то есть ее уровень в смеси становится ниже, а уровень кислоты остается на прежнем месте. Поэтому добавляем только воду, и 80% случаев будет все хорошо. Однако есть остальные 20 % случаев когда нужно менять – добавлять сам электролит, например из-за низкого показателя плотности.
Вот и все на сегодня, надеюсь я вам помог.
avto-blogger.ru
Что такое электролиты и для чего они нужны.
Во время физической нагрузки мышцы вырабатывают энергию. Однако, далеко не вся она тратится на выполнение работы: немалая часть выделяется в виде тепла, а значит, организму требуется своевременное охлаждение, которое происходит за счет испарения пота. Все знают, что при повышенном потоотделении организм теряет жидкость, запасы которой нужно своевременно восполнять. Однако, помимо воды, организм теряет еще и электролиты. Что это такое? Зачем они нужны? К чему может привести их недостаток? Электролиты – это соли, которые распадаются в водных растворах на частицы с электрическим зарядом – ионы. Минеральные соли, присутствующие в водных растворах внутри и вне клеток, перемещаются в этой электропроводящей форме в качестве положительно заряженных катионов или отрицательно заряженных анионов. Наиболее важные катионы: Na, K, Ca, Mg, Fe, Cu, Co, Zn, Mn. Наиболее важные анионы: хлорид, гидроокись углерода, фосфат, сульфат, йодид. Электролиты выполняют множество важных функций: поддержание осмотического давления в клетках, поддержание электропроводимости межклеточных жидкостей, поддержание кислотно-щелочного баланса, проведение нейростимулов к синапсам, сокращения мышц. Низкие электролитные уровни приводят к потере работоспособности из-за обезвоживания организма, синдрома «скованных мышц», накопления в мышцах молочной кислоты. Но выпить подсоленной воды или съесть что-нибудь солененькое будет недостаточно: обычная пищевая соль – это хлорид натрия, и недостаток других электролитов она восполнить не поможет. К тому же, недостаток натрия развивается редко: в еде его более, чем достаточно. Но с потом теряются и другие элементы, например, калий. Натрий и калий – вещества-антагонисты. В процессе жизнедеятельности клеточная мембрана постоянно выкачивает наружу, в кровь, ионы натрия и поглощает ионы калия, так что создается большая разница в концентрации этих ионов внутри и снаружи. Правда, за счет диффузии они пытаются «восстановить справедливость», так что этот механизм (он называется натрий-калиевый насос) работает непрерывно. Он нужен для поддержания электрической активности в нервных и мышечных клетках, для активного транспорта некоторых веществ, например сахаров и аминокислот. Высокие концентрации калия требуются также для белкового синтеза. При недостатке калия все эти механизмы начинают хуже работать, и, в добавок, из-за высокой концентрации натрия, который без калия нельзя удалить, в клетку начинает поступать избыток воды. Появляются отеки и... обезвоживание. Ведь вода оказывается «заперта» в клетках, а кровь густеет, сердцу становится тяжело работать, появляются нарушения сердечного ритма, ухудшается снабжение всех органов кислородом и питательными веществами. Этот тип обезвоживания продолжает развиваться даже при неограниченном потреблении пресной воды! Негативно сказывается недостаток калия и на нервной системе: ухудшается электрическая проводимость нервных клеток, падает внимание, замедляется реакция, появляется синдром «скованных мышц». Еще один важный элемент – магний. Одна из самых важных функций магния – участие в проведении нервных импульсов, но не любых, а только тормозящих. При недостатке магния возбуждающие сигналы проходят, а тормозящие – нет, им не хватает «транспорта». Результатом такого дисбаланса становятся судороги (мышца получила команду напрячься, а команду расслабиться – нет), бессонница, повышенная тревожность. Своевременное восполнение дефицита электролитов не менее важно, чем восполнение запасов жидкости. Так что, при интенсивных тренировках очень важно следить за тем, чтобы рацион питания был правильно сбалансирован и восполнял потребности организма в микроэлементах, а не только уделять внимание подсчитыванию калорий. Если собираетесь сочетать диету с физическими нагрузками, без совета врача-диетолога вам не обойтись! В качестве «скорой помощи» можно использовать спортивные напитки, которые содержат основные необходимые электролиты.Какая кислота в аккумуляторе автомобиля и для чего нужен электролит
Многие автолюбители задают себе вопрос о том, какая кислота залита в аккумуляторе автомобиля. По незнанию высказываются различные неверные предположения. Кто-то говорит, что там соляная кислота. Некоторые считают, что там вода. Пора внести ясность в этот вопрос. В свинцово-кислотном аккумуляторе автомобиля залита серная кислота. Если выражаться совсем точно, то залит раствор серной кислоты в дистиллированной воде. Этот раствор получил название электролит.
Содержание статьи
Применение серной кислоты и её сорта
Вообще, в качестве электролита в некоторых видах автомобильных аккумуляторов может использоваться щёлочь. Например, никель-кадмиевый или никель-железный тип АКБ. Есть ещё группа гелевых аккумуляторов AGM и GEL, где электролит находится в связанном состоянии. Но это тот же раствор серной кислоты. Просто он либо переведён в гелеобразное состояние с помощью добавок (GEL), либо им пропитано стекловолокно (AGM). Наиболее распространёнными на сегодняшний день остаются свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы с жидким электролитом. Поэтому речь пойдёт именно о водном растворе серной кислоты, предназначенном для заливки в АКБ.
Электролит Дистиллированная вода Серная кислота используется в самых разных отраслях народного хозяйства. К примеру, с её помощью очищается поверхность металла перед нанесением покрытия, она используется при приготовлении различных синтетических красителей. Кроме того, серная кислота востребована в сфере производства удобрений, взрывчатки, фармакологической промышленности, переработке нефти.В бытовой сфере концентрации Н2SO4 в 30 процентов достаточно, но в сфере производства часто используется серная кислота более высокой концентрации. Концентрированную серную кислоту получают в две стадии. На первой стадии концентрация доводится до 70 процентов, а затем увеличивают до 98 процентов. Серная кислота такой концентрации наиболее пригодна для последующего хранения. Возможно, получение концентрации 99 процентов, но в дальнейшем из-за потери SO3 она снижается до 98,3 процента.
Существуют основные сорта серной кислоты, которые перечислены ниже:
- Башенная или нитрозная. Концентрация 75 процентов. Плотность этого сорта составляет 1,67 гр/см3. Название этот сорт получил из-за метода производства в футерованных башнях нитрозным способом. Обжиговый газ с двуокисью серы (SO2) обрабатывается нитрозой (h3SO4 с добавками оксидов азота). В ходе химической реакции получается оксиды азота и кислота. При этом оксиды постоянно циркулируют в производственном цикле;
- Контактная. Концентрация от 92,5 до 98 процентов. Плотность сорта составляет 1,837 гр/см3. Этот сорт также производится из обжигового газа, в котором содержится двуокись SO2. В ходе реакции происходит ее окисление до SO3 при контакте с твёрдым катализатором из ванадия;
- Сорт Олеум. Концентрация 104,5 процента. Плотность составляет 1,897 гр/см3. Сорт представляет собой раствор SO3 в серной кислоте (h3SO4). Соотношение SO3 — 20 процентов, h3SO4 — 104,5 процента;
- Высокопроцентный олеум. Концентрация 114,6 процента, а плотность 2,002 гр/см3;
- Аккумуляторная. Концентрация от 92 до 94 процента, а плотность 1,835 гр/см3.
Процессы, происходящие в АКБ с участием электролита
Работа свинцово-кислотного автомобильного аккумулятора основывается на электрохимических процессах, которые протекают с участие электролита. Аккумулятор автомобиля состоит из положительных и отрицательных пластин, погруженных в водный раствор серной кислоты. Положительные и отрицательные пластины имеют токоотводящие решётки из свинца с различными добавками в зависимости от типа аккумулятора.
На решётках положительных электродов нанесён красновато-коричневый диоксид свинца (PbO2). На отрицательных электродах — сероватый порошок свинца (Pb). Электрические характеристики аккумулятора напрямую зависят от плотности электролита. Для понимания назначения электролита нужно рассмотреть основные процессы, происходящие в аккумуляторе автомобиля.
При разряде аккумулятор на положительном электроде (аноде) идёт следующая реакция:
PbO2 + SO42− + 4H+ + 2e− -> PbSO4 + 2h3O
На отрицательном электроде (катоде) протекает такой процесс:
Pb + SO42− − 2e− ->PbSO4
При заряде АКБ эти реакции протекают в обратном направлении.
Электролит в свинцово-кислотном автомобильном аккумуляторе имеет разную плотность в зависимости от степени заряженности АКБ. Как уже говорилось выше, концентрированная кислота аккумуляторного сорта имеет плотность 1,835 гр/см3. Плотность электролита на заряженном аккумуляторе лежит в диапазоне 1,127─1,300 гр/см3. При разрядке аккумулятора автомобиля в результате электрохимической реакции из электролита расходуется серная кислота и его плотность падает. Пока через батарею проходит ток разряда кислота рядом с электродами расходуется в результате вышеописанной реакции. Идёт диффузия h3SO4 из объёма к электродам. Таким образом, поддерживается напряжение на выводах аккумулятора.
В начале разрядки процесс диффузии кислоты в электроды. Это объясняется тем, что в активной массе электродов поры ещё не забиты сульфатом. По мере того, как на них образуется слой сульфата и забивает поры, процесс диффузии притормаживается. В теории процесс разряда может идти до того момента, пока электролит не превратится в воду. Но на практике разряд идёт до тех пор, пока плотность не опуститься до значения 1,15 гр/см3. К моменту падения плотности до 1,15 гр/см3 выделяется столько сульфата свинца, что его хватило для закупоривания активной массы пластин. По плотности электролита можно судить о степени заряженности АКБ. Для этого можно использовать таблицу, представленную ниже.
| 1,11 | 11,7 | 8,4 | 0 | -7 |
| 1,12 | 11,76 | 8,54 | 6 | -8 |
| 1,13 | 11,82 | 8,68 | 12,56 | -9 |
| 1,14 | 11,88 | 8,84 | 19 | -11 |
| 1,15 | 11,94 | 9 | 25 | -13 |
| 1,16 | 12 | 9,14 | 31 | -14 |
| 1,17 | 12,06 | 9,3 | 37,5 | -16 |
| 1,18 | 12,12 | 9,46 | 44 | -18 |
| 1,19 | 12,18 | 9,6 | 50 | -24 |
| 1,2 | 12,24 | 9,74 | 56 | -27 |
| 1,21 | 12,3 | 9,9 | 62,5 | -32 |
| 1,22 | 12,36 | 10,06 | 69 | -37 |
| 1,23 | 12,42 | 10,2 | 75 | -42 |
| 1,24 | 12,48 | 10,34 | 81 | -46 |
| 1,25 | 12,54 | 10,5 | 87,5 | -50 |
| 1,26 | 12,6 | 10,66 | 94 | -55 |
| 1,27 | 12,66 | 10,8 | 100 | -60 |
Если разряжать аккумулятор автомобиля небольшим током (10 процентов от номинальной ёмкости), то через час разрядки напряжение элемента снижается до 2 вольт. Это происходит из-за того, что в этом момент быстро формируется большое количество PbSO4, который забивает поры активной массы. В результате растёт внутреннее сопротивление элементов АКБ и падает концентрация электролита. Через некоторое время процесс разрядки выходит на прямую (см. график).
График разрядки аккумулятора
Эта прямая соответствует балансу плотностью электролита около электродов и в остальном объёме. Постепенно кислота поступает из объёма к электродам и вступает в реакцию с выделением сульфата свинца. Плотность электролита постепенно снижается, а напряжение падает медленнее, чем на начальной стадии. И на конечной стадии, когда активная масса блокируется образовавшимся сульфатом свинца, реакция замедляется и напряжение быстро падает.Вернуться к содержанию
Контроль за состоянием электролита в АКБ?
От владельца автомобиля требуется периодически контролировать уровень электролита в аккумуляторе и его плотность. Для контроля уровня электролита можно использовать стеклянную трубочку. Если её под рукой нет, то можно использовать прозрачный пластиковый корпус от старой шариковой ручки. Для измерения уровня электролита отворачиваете пробки банок батареи и погружаете трубочку до пластин. Затем с верхнего конца плотно зажимаете пальцем и поднимаете. Уровень электролита в трубочке должен составлять 10─12 миллиметров.
В случае нехватки электролита долейте дистиллированной воды до необходимого уровня. Лучше покупайте дистиллированную воду в аптеке. В автомобильных магазинах под видом дистиллированной воды часто продают обычную водопроводную. Выше требуемого уровня воды также заливать не следует. В необслуживаемых автомобильных аккумуляторах (ссылка на материал) доливка дистиллированной воды не требуется. У них сниженный расход воды и они, как правило, имеют крышку с системой рециркуляции электролита.
Внимание! Не допускайте эксплуатации аккумуляторной батареи с уровнем электролита ниже верхней части пластин. Это значительно сокращает срок его службы.
Для того, чтобы измерить плотность Вам потребуется ареометр. Это приспособление представляет собой запаянную стеклянную трубку, в которой находиться ртуть или дробь. На верхнем конце ареометра имеется градуированная шкала. Диапазон измерений плотности 1,100─1,300 гр/см3. Ареометр помещён в разборную колбу с грушей.Ареометр
Вам нужно опустить нижнюю часть в банку и набрать электролита. После этого вынимаете и смотрите, на каком значении находится уровень электролита. Сам ареометр будет плавать в электролите наподобие поплавка. На некоторых моделях ареометров шкала со значениями может быть заменена надписями «Полный заряд», «Половина», «Разряжен».
Вернуться к содержанию
Как поднять плотность электролита?
Выше уже говорилось о том, что в результате гидролиза воды и нагрева АКБ под капотом уровень электролита постепенно уменьшается и растёт его плотность. Поэтому периодически нужно доливать дистиллированной воды. А что, если плотность электролита на заряженном аккумуляторе автомобиля, наоборот, меньше нормы (1,275 гр/см3)? Тогда нужно поднять концентрацию кислоты.
Внимание! Во время работ с кислотой одевайте резиновые перчатки и защитные очки. Если вы будете самостоятельно разводить электролит из концентрированной кислоты и дистиллированной воды, помните, что нельзя наливать воду в кислоту. В этом случае начинается реакция гидратации с выделением большого количества тепла. В результате вода закипает и провоцирует брызги кислоты, что очень опасно. Поэтому при разбавлении нужно лить кислоту в воду.
При поднятии плотности электролита может быть два варианта. Если средняя плотность по всем банкам не ниже 1,2 гр/см3, то нужно поднять плотность постепенным разбавлением.Для каждой из банок нужно проделать следующие действия:
- Откачиваете как можно больше электролита из банки. Для этого можно использовать резиновую грушу или ту же колбу. После этого в банку заливаете электролит (плотность 1,275─1,29 гр/см3) половину откачанного объёма;
- Для того чтобы электролит перемешался, можно дать на выводы нагрузку (например, подключить автомобильную лампочку) или просто подождать некоторое время;
- Затем делаете замер плотности. Если она не поднялась до нужного уровня, то заливаете электролит в половину от оставшегося объема;
- Перемешивание и снова замер;
- Доводите плотность кислоты до требуемого уровня.
Если плотность электролита ниже 1,2 гр/см3, то здесь уже нужно его менять полностью. То есть, сливать старый и заливать новый, требуемой плотности. Но, если электролит имеет такую низкую плотность в заряженном состоянии, то возникают сомнения в целесообразности его дальнейшего использования. В этом случае электролит имеет смысл менять только если АКБ относительно новая (до года). Иногда встречаются аккумуляторы автомобиля с такой плотностью электролита прямо из магазина. Если это уже отработавшая несколько лет батарея, то лучше купить новую. При утилизации аккумуляторов отработавший электролит также идет на переработку.Вернуться к содержанию
Что мы узнали?
Из этой статьи читатели должны были узнать о том, какая кислота залита в аккумулятор автомобиля, какую плотность она должна иметь. Отдельно были рассмотрены химические реакции, проходящие в автомобильном аккумуляторе с участием электролита. Также были даны рекомендации по поддержанию уровня и плотности электролита и приспособлениях, которые для этого требуются. Советуем также прочитать статью «Кипит аккумулятор на машине: причины и устранение». Если у вас остались вопросы или есть пожелания, пишите их в комментариях.
Примите участие в опросе!
Загрузка ...Видеоматериалы по теме
akbinfo.ru
Как сделать электролит. Для автомобильного аккумулятора своими руками
Любой свинцовый аккумулятор работает на кислотном электролите. Без него был бы не возможен сам эффект накопления энергии. Сейчас технологии идут вперед и батареи уже с завода заправляются электрохимической жидкостью и заряжаются, то есть вам не нужно ничего делать, такие АКБ называют необслуживаемыми, у них в пластинах есть частички «кальция» и «серебра». Но так было не всегда, на заре еще в СССР большая популярность была у сурьмянистых АКБ, а вот они зачастую шли сухозаряженные («залить» и «зарядить» нужно было вам самим). Советую вам почитать мою статью про выбор аккумулятора и их типы. Конечно, готовый электролит сейчас достаточно легко купить, но существует еще много вопросов – как его сделать своими руками? Именно для автомобильного применения. Давайте разбираться …
СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ
Для начала давайте подумаем, что такое вообще этот электролит (применительно к автомобилю)? Это токопроводящая жидкость, которая под воздействием своего состава на свинцовые пластины может способствовать накоплению или отдаче электрического тока.
Собственно практически любая жидкость на нашей планете может быть электролитом в той или иной степени. Даже обычная вода! Кстати в человеческой крови, также есть принцип электролита, наши с вами нервные клетки передают импульсы именно через нее.
Состав электролита
Собственно тут нет ничего сложного. Нам нужно смешать серную кислоту и дистиллированную воду в нужной пропорции. Обычная «водопроводная» вода не подойдет, потому как в ней есть много примесей солей, частичек хлора и прочего, все это негативно влияет на пластины аккумулятора! Автомобильный электролит имеет нужную концентрацию, ее отображает плотность готового состава, обычно колеблется от 1,23 до 1,29 г/см3. Разные значения регулируют температурные зоны нашей страны. Так плотность в 1,23 г/см3 применяется в теплых регионах, а 1,29 (и даже больше) в холодных. Стоит помнить если значения плотность недостаточно, то батарея просто может замерзнуть при кране низких морозах.
Как сделать своими руками
Хочу сразу всех предостеречь – работы по производству электролита своими руками ОПАСНЫ! Потому как нам нужно будет работать с серной кислотой в высоких концентрациях. НА вас должны быть защитные средства, для рук, тела, дыхательных путей.
Что нам понадобиться:
- Серная кислота плотностью не менее 1,83 г/см3
- Дистиллированная вода
- Фарфоровая емкость
Процесс изготовления очень прост, нам нужно смешать наши ингредиенты в нужной пропорции. Сразу хочу отметить, в процессе производства выделяется очень много тепла, поэтому не рекомендуется использовать стеклянные емкости, они банально могут лопнуть. Идеально использовать фарфор, далее, когда температура состава упадет, можно перелить в стеклянную или пластиковую тару.
Идеально добавлять кислоту в воду! Если делать наоборот, то будет происходить сильное бурление с выделением тепла (закипание).
Таким образом, смешиваем ингредиенты и замеряем плотность полученного состава ареометром, после того как добились нужного показателя — электролит готов.
Однако ареометр есть не у всех! Поэтому выложу небольшую подсказку, сколько и чего добавлять. Для плотности электролита:
1,23г/см3 – нужно в литр дистиллированной воды, добавить 280грамм серной кислоты
1,25г/см3 – на 1л. воды 310грамм кислоты
1,27г/см3 – на 1л. – 345грамм
1,29г/см3 – на 1л. – 385гр.
Таким образом, можно своими руками приготовить готовый электролит, больше ничего не нужно!
Использование высокой концентрации
Можете подумать – почему самая высокая концентрация в 1,29г/см3, можно ли больше? Вообще сейчас можно найти концентрат электролита плотностью в 1,4г/см3, но его также нужно разбавить водой и только затем наливать в сухозаряженный аккумулятор.
Высокие концентрации очень негативно влияют на пластины аккумулятора в целом, то есть они их разъедают, пусть медленно, но верно! Поэтому если налить высокие концентрации ваш АКБ прослужит недолго.
Для средней полосы России нормальный показатель равняется в 1,27 г/см3.
Электролит в заряженный аккумулятор
При разрядах плотность электролита может падать. Это происходит потому что — кислота, соединяясь со свинцом, оседает в виде сульфатов на пластинах. Стоит подзарядить АКБ и сульфаты начинают распадаться, концентрация восстанавливается.
Однако при глубоких разрядах, сульфаты образуют крупные кристаллы, которые банально запаковывают пластины, да и плотность критически падает.
Некоторые владельцы чтобы поднять плотность добавляют внутрь электролит с нужной концентрацией или что еще хуже «концентрат»! Делать этого НЕЛЬЗЯ! Потому как кристаллы сульфатов не распались (то есть пластины запакованы), а вы еще хуже усугубляете положение, добавляя концентрированный электролит.
Если у вас такое произошло, вам нужно воспользоваться методами либо десульфатации, либо переполюсовки вашей батареи.
Сейчас небольшой, но полезный ролик смотрим.
НА этом заканчиваю, думаю моя статья была вам полезна, искренне ваш АВТОБЛОГГЕР.
avto-blogger.ru
Плотность аккумулятора. Какая в электролите считается нормальной? Обязательно знать
Ребята у меня много статей про электролит в аккумуляторе. Например — почему он темнеет или сколько его внутри батареи в литрах. Но нет, ни одной статьи, которая рассказывает о его плотности, а именно о нормальном значении. А действительно, какое оно у заряженной и разряженной АКБ, от чего зависит и на что влияет. Если честно, то многие «матерые» водители знают эту информацию как «отче наш», однако с новичками все сложнее, многие вообще ни разу не заглядывали внутрь, не видели пластин, да и не представляют, из чего состоит электрохимическая жидкость. Будем это исправлять …
СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ
Для того чтобы понять зачем нужен электролит, а тем более его плотность и что это такое вообще, стоит вспомнить строение стандартной свинцово-кислотной батареи:
- Это обычный пластиковый корпус (разбитый на шесть отсеков или банок), который не может вступать в реакцию с кислотой
- В каждую из банок загружены пакеты пластин, плюсовые и минусовые. Они не пересекаются друг с другом, а между ними проложены диэлектрики, обычно это пластиковые изоляторы. Каждая банка генерирует 2,1В
- Банки подключены последовательно чтобы дать 12,6В в заряженном состоянии.
- Сверху все это дело закрывается пластиковой крышкой, и выводятся два основных контакта, это плюс и минус.
А вот теперь мы и подошли к самому интересному, чтобы происходила реакция между плюсовыми и минусовыми пластинами, чтобы накапливался заряд, как раз и нужна электрохимическая жидкость или попросту электролит, причем с определенной плотностью.
Что такое электролит?
Как я уже написал сверху это жидкость, которая состоит из специальных компонентов. Собственно их всего два – это серная кислота и дистиллированная вода. Размещены они примерно в сочетании один к двум. То есть одна массовая доля кислоты и две доли воды (если взять процентное соотношение — то 35% на 65%). Именно такое соотношение заставляет пластины (плюс и минус) накапливать заряд.
Но что такое плотность?
Все просто – плотность это и есть соотношение кислоты и воды, если его замерить специальным прибором (ареометром) он покажет такое значение (35/65%). Значит, соотношение правильное и не требуется корректировка. То есть не нужно добавлять ни воды, ни кислоты.
Но в процентах оно практически не указывается, а измеряется граммами на сантиметр в кубе (г/см3), это говорит нам о концентрации кислоты (граммов) в одном кубическом сантиметре электролита.
Какая плотность считается нормальной?
Если смотреть посмотреть показание ареометра, то они должны быть 1,27 – 1,29 г/см3. Это говорит нам о том, что серная кислота находится в достаточной концентрации, то есть она растворена в воде, а не осела в виде сульфатов на пластинах.
Однако такая плотность считается нормальной в средней полосе России. То есть выдерживает температуры до минус 40 градусов Цельсия. Если вы используете автомобиль ближе к северу, то плотность можно немного увеличить. Ведь если она будет не достаточной, то батарея просто может замерзнуть. Так для – 40 градусов, лучше иметь электролит в концентрации 1,30 -1,35 г/см3.
Также стоит помнить, что плотность очень сильно «прыгает» в зависимости от заряда и разряда аккумулятора. Почему да все просто.
Почему плотность меняется при разрядах и зарядах?
При заряде батарея начинает поглощать дистиллированную воду из электролита, поэтому концентрация начинает расти. Разрушаются так называемые «соли серной кислоты», которые оседают на пластинах.
У полностью заряженной батареи она составляет 1,27 – 1,29 г/см3! После того как зарядка окончена, то идет разряд (допустим на пуски и прочие потребители), плотность может упасть до 1,18 г/см3 – это уже разряженный АКБ.
Именно при разрядах из батареи поглощается серная кислота, она оседает на пластинах в виде сульфатов. Если батарею сильно разрядить или долго не заряжать, то пластины (этими сульфатами) просто «запечатываются», становятся очень жесткими – не способными разрушится при зарядке, именно этот процесс и называется сульфатацией. Он очень опасен, большинство АКБ «умирают», не от того что осыпались пластины и электролит стал мутный и черный, а именно из-за того что емкость упала, пластины в сульфатах.
Поэтому если у вас плотность ниже чем 1,27 г/см3, это говорит что АКБ разряжен. А если она 1,15 — 1,18 – это практически глубокий разряд. Нужно срочно заряжать батарею, иначе сульфатация. Вот кстати небольшое видео об этом.
А что если сильно повысить плотность?
Многие в качестве эксперимента, захотят повысить плотность намного выше, чем нормальный показатель. Либо вообще залить просто одну кислоту! Сделать это можно по разным причинам, например чтобы не замерзала при критических температурах. Но ребята, делать этого не нужно, это также может убить ваш АКБ.
Почему?
Да потому что серная кислота это очень сильный растворитель — если зальете ее концентрированную, то она разъест ваши металлические пластины, вот и все! Она запросто разъедает твердые металлы, такие как сталь, а уж о свинце и говорить нечего!
Максимальная концентрация, которая возможна, примерно — 1,35 г/см3! Дальше уже не рекомендуется, потому что кислота начинает «подъедать» пластины.
Чем еще опасна низкая концентрация?
Я немного рассказал сверху, что низкая концентрация электролита говорит нам о разряде, и она ведет к сульфатации пластин. Это очень плохо!
Еще одним минусом низкого значения, является низкой порог замерзания. Попросту ваш аккумулятор может замерзнуть, а это еще хуже. Ведь значение в 1,17 г/см3, имеет порог замерзания примерно -5, — 10 градусов Цельсия, а если «завернет» – 20! Что не редкость? Лед сломает пластины, да и корпус. После замерзания восстановить АКБ, очень сложно. Это практически 100% выход из строя АКБ.
Сейчас небольшое, но полезное видео, смотрим.
Собственно на этом буду заканчивать, думаю, моя статья была вам полезна. Читайте наш АВТОБЛОГ.
avto-blogger.ru
Что доливать в аккумулятор — воду или электролит?
В процессе эксплуатации аккумуляторы могут терять некоторую часть электролита, а именно воду, входящую в его состав. В результате этого уменьшается уровень жидкости над поверхностью пластин внутри батареи, и значительно увеличивается объем кислотных паров. Что доливать в аккумулятор воду или электролит? На этот вопрос ответом будет – только воду!
Содержание
На долговечность работоспособности акб влияет поддержание требуемого уровня электролита. При понижении этого показателя ресурс источника питания уменьшается.
Испарение водной составляющей раствора напрямую зависит от того, из каких материалов изготовлен аккумулятор и от общего состояния электрической цепи.
Для того, чтобы восстановить нужный уровень электролита, внутрь акб доливают очищенную (дистиллированную) или деионизированную воду. Проводя эту процедуру своевременно, автолюбитель значительно увеличивает срок службы источника питания.
Как заряжать необслуживаемый аккумулятор автомобиля? Для этого понадобится обычная игла и медицинский шприц.
Показатели нормального уровня электролита и способы его повышения или понижения
Нормальным уровнем электролитной жидкости внутри акб считается уровень, находящийся выше верхней кромки сепараторов на 9 – 15 мм, но не поднимающийся выше области заливной горловины.
При точно установленной причине недостатка жидкости, а именно выплескивании, следует долить электролит аналогичной плотности, что и внутри источника питания. Стоит отметить, что температура также должна быть идентичной.
Бывают случаи, когда уровень жидкости наоборот выше. В подобной ситуации электролит можно аккуратно откачать с помощью резиновой груши, которая имеет эбонитовый наконечник.
Замеры плотности электролита следует проводить только при следующих условиях:
- Уровень внутри батареи должен соответствовать норме.
- Электролит должен иметь средние температурные показатели, находящиеся в пределах от +15 до +27 градусов.
- По окончании процедуры доливки воды необходимо дать раствору тщательно перемешаться (могут потребоваться сутки).
Если для доливки применяется серная кислота или обычная, не дистиллированная вода, то значительно сокращаются сроки эксплуатации источника питания. В итоге процессов сульфации возникает окисление пластин и уменьшается емкость самого аккумулятора.
Процесс перемешивания жидкости внутри акб после доливки воды можно ускорить, поставив батарею заряжаться на небольшой промежуток времени.
В холодное время года доливать воду следует исключительно перед началом поездки, чтобы исключить промерзания верхней части электролита.
Почему заливают воду в аккумулятор, а не электролит?
На вопрос: что заливать в аккумулятор автомобиля электролит или воду? следует дать один единственный правильный ответ – только дистиллированную воду.
Источник питания автомобиля постоянно подвержен перегреву в режиме своей эксплуатации. Также на него воздействует плюсовая температура в летний период.
В результате этих воздействий обычная вода просто выкипает и испаряется, а кислота остается внутри и её концентрация сильно возрастает. Долив воды способствует восстановлению нужной плотности и увеличивает кпд работы аккумуляторной батареи.
Отдельное внимание стоит уделить необслуживаемым акб. Такие батареи имеют герметичный корпус, поэтому воде просто некуда испаряться. Она просто оседает на внутренней стороне верхней крышки в виде пара и далее опять преобразуется в воду, стекая обратно. В итоге необслуживаемые акб менее подвержены закипанию электролита, чем обслуживаемые.
Стоит упомянуть о том, что добавлять в батарею вместе с дистиллированной водой допускается специальные присадки, которые способны максимально эффективно растворить отложения на пластинах (сульфацию) и полностью самостоятельно раствориться в течение суток. Каким током заряжать аккумулятор? Для зарядки акб используют постоянный ток, особенно полезно подзаряжать батарею после долива воды для того, чтобы максимально увеличить перемешивание нового раствора. Своевременная доливка и контроль уровня электролита позволят значительно продлить срок эксплуатации любой батареи.
С уважением, Максим Марков!
carsmotion.ru
Какая кислота в аккумуляторе автомобиля? Вопрос к химикам
Несколько раз мне задавали этот вопрос в письмах на блог, интересуются многие начинающие водители, которые только постигают вопросы вождения. Многие слышали о кислотно-свинцовых аккумуляторах, но не представляют, как они работают и зачем в принципе внутри кислота. Другие знают, что она там есть, но вот какая именно не представляют! Третьи вообще считают, что внутри только дистиллированная вода и никакой кислоты там нет! Сегодня я все же решил ответить на все эти вопросы. Будет интересно, так что читайте дальше …
ОГЛАВЛЕНИЕ СТАТЬИ
Сразу хочется ответить на такой вопрос – кислота все же в автомобильном аккумуляторе есть, причем залита одна из самых мощных, а именно – «серная» кислота, если вспомнить формулу из химии h3SO4. Так все разговоры, что залита одна лишь вода, мягко сказать неосновательны. Ведь поэтому и получается название кислотно-свинцовые батареи.
Для чего она применяется
Серная кислота является одним из составляющих компонентов для работы аккумулятора, без нее не происходил бы заряд и разряд батареи. Это одна из самых активных неорганических кислот, вступает взаимодействие почти со всеми металлами и их оксидами, также вступает в реакции обмена. Активность зависит от наличия в ней воды.
Однако она применяется не совсем чистая, а разбавленная дистиллированной водой. Соотношение примерно: 70% воды и 30% серной кислоты, это так называемый «электролит». Именно такой состав эффективно будет взаимодействовать с пластинами из свинца.
При заряде аккумулятора, свинец выделяет электроны, которые оксид свинца принимает (плюсовая и минусовая пластины), а при разряде наоборот – этой передаче активно помогает серная кислота. Не будь ее в строении эффективность аккумулятора, падала бы в разы.
Хочется сказать, что свинцово-кислотные батареи, существуют еще с середины 19 века и за такой долгий «путь» до нашего времени, они мало в чем изменились. Посмотрите вот это познавательное видео.
Справедливости ради стоит отметить — что электролитом может являться почти любая жидкая среда, даже обычная вода (есть, конечно исключения, но их не так много).
Аккумуляторный электролит
Как мы уже поняли сверху, это своеобразная смесь различных жидкостей. Электролитом может выступать и другие жидкие среды, а в последнее время и гелевые. Простой эксперимент — возьмите банку с водой и засуньте в нее, два гвоздя — один медный, другой из алюминия. Подсоедините к ним мультиметр, и увидите — что они вырабатывают электрический ток, пусть ничтожно малый, но все же он там будет, это эффект «батареи». Ток будет вырабатываться до тех пор, пока не разложится один из металлов, как правило, имеющий наименьшее сопротивление. Однако принцип аккумулятора немного другой.
Представьте две пластины, из свинца и его оксида. При заряде, как я уже писал выше — свинец начинает отдавать свои электроны оксиду, то есть как бы «разрушается». Но при разряде они возвращаются от «оксида» обратно – происходит восстановление. Вот почему аккумулятор является многоразовой перезаряжаемой батареей. Для активного взаимодействия – разрушения – восстановления пластин, нужна агрессивная среда, способствующая обмену, именно для этого и служит серная кислота, они практически идеальна для такой работы. Но чистую ее применять нельзя, она настолько активна, что просто разрушит свинец, возможно, его растворит. Поэтому и разбавляют ее водой в определенной пропорции, таким образом — получается автомобильный электролит определенной плотности.
Немного про плотность
Последнее что хочется отметить так это то, что концентрация кислоты может влиять на плотность электролита, концентрированная имеет показатель в 1,83 г/см3. Если добавляем в нее дистиллированную воду, то плотность снижается до нужного уровня.
Показатели уже готового электролита могут колебаться от 1,2 до 1,4 г/см3.
Плотность нужно знать в первую очередь для того чтобы понять порог замерзания. Так например плотность в 1,11 замерзнет уже при минус семи градусах. А вот, например, рекомендованные 1,27 – 1,28, имеют порог в -58, -64 градуса. Небольшие таблички для понимания.
НА этом буду заканчивать, думаю, я вам ответил на все ваши вопросы, старался рассказать по максимуму просто. Читайте наш АВТОБЛОГ, будет еще много интересного.
avto-blogger.ru
