Техника безопасности при работе с ХИТУсловные обозначения Значение SLA Sealed Lead Acid (свинцово-кислотная батарея) ХИТ Химический источник тока ЭДС Электродвижущая сила Условные обозначенияХимические источники тока (ХИТ) - устройства, позволяющие получать электрическую энергию за счет какой-либо химической реакции. В ХИТ переход химической энергии в электрическую осуществляется непосредственно без промежуточного образования тепловой и механической энергии, как это имеет место при использовании химической энергии горения топлива под паровыми котлами тепловых электростанций или в двигателях внутреннего сгорания. Это объясняется тем, что очень много аппаратов нуждается в автономном питании электрической энергией, не связанном со стационарными электростанциями, а также тем, что высокая надежность химических источников тока делает их незаменимыми для всякого рода аварийных устройств.Для предотвращения прямого взаимодействия окислителя и восстановителя электроды отделены друг от друга пористой перегородкой. Потенциал цинкового электрода имеет более отрицательное значение, чем потенциал медного электрода, поэтому при замыкании внешней цепи, т. е. при соединении цинка с медью металлическим проводником, электроны будут переходить от цинка к меди. В результате перехода электронов от цинка к меди равновесие на цинковом электроде сместится вправо, поэтому в раствор перейдет дополнительное количество ионов цинка. Итак, при работе элемента Даниэля - Якоби протекают следующие процессы: 1) реакция окисления цинка Zn - 2e--Zn2 Процессы окисления в электрохимии получили название анодных процессов, а электроды, на которых идут процессы окисления, называют анодами; Вследствие этой химической реакции в гальваническом элементе возникает движение электронов во внешней цепи и ионов внутри элемента, т. е. электрический ток, поэтому суммарная химическая реакция, протекающая в гальваническом элементе, называется токообразующей.Для определения потенциалов электродов по водородной шкале собирают гальванический элемент, одним из электродов которого является измеряемый, а вторым - стандартный водородный электрод. Схему такого элемента записывают следующим образом: слева - водородный электрод, справа - измеряемый электрод. Например, схема гальванического элемента для измерения потенциала цинкового электрода имеет вид: Н2, Pt | H || Zn2 | Zn, (5) а схема элемента для измерения потенциала медного электрода: H2, Pt | H || Cu2 | Cu (6) Таким образом, электродный потенциал по водородной шкале Е - это ЭДС электрохимической системы, в которой справа расположен данный электрод, а слева - стандартный водородный электрод.При погружении металла в раствор собственных ионов устанавливается равновесие Ме - Men ne-. Потенциал, устанавливающийся на электроде при равновесии, называется равновесным потенциалом металла. Для разбавленных растворов, в которых активности малоотличаются от концентраций (а ? С), в уравнении активность можно заменить концентрацией. Величина EMEN /Me называется стандартным потенциалом металлического электрода. Тогда lg AMEN = 0 и EMEN /ме = Е0Men /Me, следовательно, стандартным потенциалом металлического электрода называют потенциал этого электрода в растворе собственных ионов с активностью их, равной 1.Напряжение при разряде зависит от э.д.с. применяемой электронной пары, т.е. от разности потенциалов электродов при отсутствии отбора от них тока, от поляризации электродов при работе (т.е. от изменений потенциалов электродов при отборе от них тока) и от падения напряжения на преодоление внутреннего омического сопротивления ХИТ. Величина э.д.с обусловлена свойствами активных материалов электродов, составом и концентрацией электролита и температурой ХИТ. При разрядах и зарядах ХИТ изза участия ионов в химическом процессе и переносе тока часто происходит местное (локальное) изменение концентрации электролита непосредственно у поверхности электродов и в их порах. При разряде она так же, как и пассивация, снижает напряжение ХИТ и при заряде увеличивает его. При заряде поляризацию, т. е. увеличение потенциалов электродов по сравнению с потенциалами в отсутствие тока, вызывают концентрационные явления (концентрационная поляризация) и необходимость преодолевать замедленный характер некоторых стадий электрохимического процесса (перенапряжение).Батарея состоит из двух пластинчатых электродов (положительного и отрицательного), разделенных слоем, изготовленным из нетканой материи или тонкого стекловолокна. Оба электрода изготовлены из сплава свинца, олова и кальция, положительный содержит пористый диоксид свинца (PBO2), а отрицательный чистый свинец (Pb). Во время зарядки происходит обратная реакция, при этом, если попытаться продолжить ее после достижения аккумулятором максимальной емкости, на положительном электроде начинает выделяться газ (кислород). Чтобы избежать скопления кислорода, отрицательный электрод делают по размерам несколько больше положительного, поэтому до определенного момента весь выделившийся газ будет им связыват
План
Содержание
1. Таблица условных обозначений
2. Вступление
3. Теоретическая часть
3.1 История. Гальванический элемент Даниэль-Якоби
3.2 Электродвижущая сила
3.3 Стандартный водородный потенциал
3.4 Водородная шкала потенциалов
3.5 Потенциал металлических электродов
3.6 Основные характеристики ХИТ
4. Наиболее распространенные типы гальванических элементов
