Open Library - открытая библиотека учебной информации

Открытая библиотека для школьников и студентов. Лекции, конспекты и учебные материалы по всем научным направлениям.

Категории

Энергетика Pb O2 H2 SO4 + H2 O
просмотров - 137

↓ ↓ ↓

H+ ← 2O2– 2H+ SO42-

H2 O

Pb SO4

Рис. 2.1. Процесс разряда аккумулятора

Часть серной кислоты в электролите диссоциирована на положительные ионы водорода Н+ и отрицательные ионы кислотного остатка SO42-. Губчатый свинœец при разряде аккумулятора выделяет в электролит положительные ионы двухвалентного свинца РЬ2+. Избыточные электроны отрицательного электрода по внешнему участку замкнутой электрической цепи перемещаются к положитепьному электроду, где восстанавливают четырехвалентные ионы свинца РЬ4+ до двухвалентного свинца РЬ2+. Положительные ионы свинца РЬ2+ соединяются с отрицательными ионами кислотного остатка SO42-, образуя на обоих электродах сернокислый свинœец PbSО4 (сульфат свинца).

При подключении аккумулятора к зарядному устройству электроны движутся к отрицательному электроду, нейтрализуя двухвалентные ионы свинца РЬ2+. На электроде выделяется губчатый свинœец РЬ. Отдавая под влиянием напряжения внешнего источника тока по два электрона, двухвалентные ионы свинца РЬ2+ у положительного электрода окисляются в четырехвалентные ионы РЬ4+. Через промежуточные реакции ионы РЬ4+. соединяются с двумя ионами кислорода и образуют двуокись свинца PbO2,

Химические реакции в свинцовом аккумуляторе описываются уравнением:

разряд

РЬО2 + 2H24 + РЬ2PbSО4 + 2Н2О.

заряд

Содержание в электролите серной кислоты и плотность электролита уменьшаются при разряде и увеличиваются при заряде. По плотности электролита судят о степени разряженности свинцового аккумулятора:

,

где – степень разряженности аккумулятора, %; – плотность электролита соответственно полностью заряженного и полностью разряженного аккумулятора при температуре 25°С, г/см2; – измеренная плотность электролита͵ приведенная к температуре 25°С, г/см3.

Расход кислоты у положительных электродов больше, чем у отрицательных. В случае если учитывать количество воды, образующейся у положительных электродов, то количество кислоты, крайне важное для них в течение разряда, в 1,6 раза больше, чем для отрицательных. При разряде происходит незначительное увеличение объема электролита͵ а при заряде – уменьшение (около 1 см3 на 1 А·ч). На 1 А·ч электрической емкости расходуется: при разряде – свинца 3,86 г, диоксида свинца 4,44 г, серной кислоты 3,67 г, а при заряде – воды 0,672 г, сульфата свинца 11,6 ᴦ.