- •Контролируемая самостоятельная работа студента по химии
- •1. Химические источники тока (общее понятие).
- •Характеристики химических источников тока
- •2. Свинцовые (кислотные) аккумуляторы.
- •2.1 История создания
- •2.2 Электрохимические и другие физико-химические процессы
- •2.3. Конструкция и технология свинцовых аккумуляторов
- •2.4. Характеристики
- •2.5. Дальнейшее совершенствование свинцовых аккумуляторов
- •3. Pb – металл, входящий в состав электрода хит
- •3.1.Свойства
- •2.Химические свойства
- •3.Применение
- •Список литературы
Министерство образования и науки РФ
Уфимский государственный авиационный технический университет
Кафедра общей химии
Контролируемая самостоятельная работа студента по химии
на тему:
«Химические источники тока.
Свинцовые (кислотные) аккумуляторы»
Выполнил:
студент 1 курса
факультета АП
группы ЭСиС-117
Соколов К.В.
Проверила:
Кутнякова
Уфа – 2008
Содержание:
Химические источники тока (общее понятие) 3
Свинцовые (кислотные) аккумуляторы. 6
. История создания. 6
. Электрохимические и другие физико-химические процессы. 7
а) Токообразующие реакции 7
б) Особенности разряда и заряда 9
2.3. Конструкция и технология свинцовых аккумуляторов 11
а) Конструкция электродов 11
б) Конструкция аккумуляторов 13
2.4. Характеристики 14
а) Общие разрядные и зарядные характеристики 14
2.5. Дальнейшее совершенствование свинцовых аккумуляторов 17
3. Pb – металл, входящий в состав электрода ХИТ 21
Список литературы 27
1. Химические источники тока (общее понятие).
Химические источники тока (ХИТ) – это устройства, вырабатывающие электрическую энергию за счёт прямого преобразования химической энергии окислительно-восстановительных реакций.
Первые ХИТ были созданы в XIX в. (Вольтов столб, 1800г.; элемент Даниела — Якоби, 1836г.; Лекланше элемент, 1865г., и др.). До 60-х гг. XIX в. ХИТ были единственными источниками электроэнергии для питания электрических приборов и для лабораторных исследований.
Основу ХИТ составляют два электрода (один — содержащий окислитель, другой — восстановитель), контактирующие с электролитом. Между электродами устанавливается разность потенциалов — электродвижущая сила (ЭДС), соответствующая свободной энергии окислительно-восстановительной реакции. Действие ХИТ основано на протекании при замкнутой внешней цепи пространственно разделённых процессов: на отрицательном электроде восстановитель окисляется, образующиеся свободные электроны переходят по внешней цепи (создавая разрядный ток) к положительному электроду, где участвуют в реакции восстановления окислителя.
В зависимости от эксплуатационных особенностей и от электрохимической системы (совокупности реагентов и электролита) ХИТ делятся на:
- гальванические элементы (обычно называются просто элементами), которые, как правило, после израсходования реагентов (после разрядки) становятся неработоспособными, и
- аккумуляторы, в которых реагенты регенерируются при зарядке — пропускании тока от внешнего источника.
Такое деление условно, так как некоторые элементы могут быть частично заряжены. К важным и перспективным ХИТ относятся топливные элементы (электрохимические генераторы), способные длительно непрерывно работать за счёт постоянного подвода к электродам новых порций реагентов и отвода продуктов реакции. Конструкция резервных химических источников тока позволяет сохранять их в неактивном состоянии 10—15 лет.
С начала ХХв. производство ХИТ непрерывно расширяется в связи с развитием автомобильного транспорта, электротехники, растущим использованием радиоэлектронной и другой аппаратуры с автономным питанием. Промышленность выпускает ХИТ, в которых преимущественно используются окислители PbO2, NiOOH, MnO2 и др., восстановителями служат Pb, Cd. Zn и др. металлы, а электролитами — водные растворы щелочей, кислот или солей.
Основные характеристики ряда ХИТ приведены в таблице. Лучшие характеристики имеют разрабатываемые ХИТ на основе более активных электрохимических систем. Так, в неводных электролитах (органических растворителях, расплавах солей или твёрдых соединениях с ионной проводимостью) в качестве восстановителей можно применять щелочные металлы. Топливные элементы позволяют использовать энергоёмкие жидкие или газообразные реагенты.