Akkumulatorlar - Navoiy kon-metallurgiya kombinati navoiy davlat konchilik instituti nukus filiali

|
Navoiy kon-metallurgiya kombinati navoiy davlat konchilik instituti nukus filiali
|
bet | 73/91 | Sana | 26.11.2023 | Hajmi | 0,73 Mb. | | #105837 |
Bog'liq Navoiy kon-metallurgiya kombinati navoiy davlat konchilik instit-fayllar.orgAkkumulatorlar
Elektrolizda elektrodlardagi jarayonilar, galvanik elementlarda boradigan jarayonilarga qarama-qarshidir. Bu esa tashqi elektr energiyani o‘zida kimyoviy energiyaga aylantirib to‘playdigan va kerakli vaqtda yana elektr energiyasiga aylantirib beradigan elektrokimyoviy sistemani tuzishga imkon beradi. Bunday yengil qaytar galvanik sistemalar akkumulyatorlar deyiladi. Shunday qilib, akkumulyatorlar - ikkilamchi elektr energiyasining manbaidar.
Har qanday qaytar galvanik sistemaakkumulator sifatida ishlatilishi mumkin. Lekin, bunday sistemalarning hammasi kerakli natijani bermaydi. Amaldaakkumulyator sifatida ishlatiladigan galvanik sistemalar bir-biridan elektrodlarning va elektrolit eritmaning tabiatlari bilan farq qiladi. Amalda eng ko’p kislotali (qo’rg'oshinli) va ishqoriy (temir-nikelli, kadmiy-nikelli) akkumulatorlar keng qo‘llaniladi.
Kislotali (qo’rg'oshinli) akkumulyatorlarning ishlash sxemasi
Kislotali akkumulyatorlar panjara shaklidagi qo’rg'oshin plastinkadan iborat bo’lib, panjaraning oralari qo’rg'oshin oksidi PbO ning suvda qorilgan pastasi bilan to‘ldiriladi. Plastinkalar - sulfat kislotaning H2SO4 25-30% li eritmasiga (akkumulyatorning ishlash sharoitiga qarab kislotaning konsentratsiyasi o’zgarishi mumkin) tushiriladi. Bir oz vaqt o’tgandan keyin qo’rg'oshin oksid sulfat kislotada erib, plastinka yuzasida qo’rg'oshin sulfat tuzini hosil qiladi.
PbO+H2SO4=PbSO4+H2O
Qo'rg'oshin sulfat tuzi sulfat kislotada erimagani uchun elektrod yuzasida qoladi, shuning uchun elektrolit sifatida sulfat kislota xizmat qiladi.
Akkumulyatorni zaryadlash uchun, ya'ni kimyoviy energiyani to'plash uchun qo'rg'oshin plastinkaning bir uchini o'zgarmas elektr manbaining musbat qutbiga, ikkinchi uchinchi manfiy qutbiga ulab, sistemadan tok o'tkazamiz akumulyatorning manfiy qutbida (katodda) qo'rg'oshin qaytariladi:
(-) katod PbSO4+2e-=Pb0+SO42-
Anodda qo'rg'oshin oksidlanib, to'rt valentli holatga o'tadi.
(+) anod PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++SO42-
Bu ikki reaksiya tenglamasining yig'indisi quyidagi ko'rinishga ega: 2PbSO4+2H2O=PbO2+Pb0+4H++2SO42-
akkumyulator zaryadlanganda sulfat kislota hosil bo'lib, suv reaksiyasiga kirishadi. Demak, eritmada sulfat kislota konsentratsiyasi ortadi. Akkumulyatorning zaryadlanish jarayoni suv elektroliz bo'lguncha, ya'ni katodda vodorod, anodda esa kislorod ajrala boshlaguncha (bu hodisa «akkumulyatorning qaynashi» deyiladi) davom ettiriladi.
Shunday qilib akkumulyator zaryadlanganda bir elektronda oksidlovchi xossaga ega bo'lgan qo'rg'oshin (IV) oksidi PbO2 va ikkinchi elektrodda PbO2 ga nisbatan qaytaruvchi xossaga ega bo'lgan qo'rg'oshin Pb hosil bo'ladi. Bu ikki moddaning valentlik holatlari o'rtasida farq bo'lgani uchun ular orasida potensiallar ayirmasi hosil bo'ladi. Shuning uchun anodda hosil bo'lgan oksidlovchi PbO2 katodda hosil bo'lgan toza g'ovak qo'rg'oshin bilan birga galvanik juft hosil qiladi.
(-) Pb / H2SO4 eritmasi / PbO2 / (Pb) (+)
Zaryadlangan akkumulyator plastinkalarini o'zaro tutashtirsak, qo'rg'oshin bilan qoplangan plastinkadan, qo'rg'oshin (IV) oksidi bilan qoplangan plastinkaga elektronlar oqa boshlaydi ya'ni elektr toki hosil bo'ladi. Akkumulyator zaryadsizlanganda galvanik element vazifasini o'taydi va uning elektrodlarida quyidagi jarayonilar boradi :
(-) anod Pb-2e-+SO42-=PbSO4
(+) katod PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O
Akkumulyator zaryadsizlanganda boradigan oksidlanish-qaytarilish jarayonlarini umuman quyidagicha yozish mumkin: Pb+PbO2+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2O Akkumulator zaryadsizlanganda suv hosil bo'lib, vodorod N+ va SO42- ionlari sarf bo'ladi, natijada sulfat kislota konsentratsiyasi eritmada kamayadi. Kislota konsentratsiyasining o'zgarishi akkumulyatorning zaryadlanish darajasini ko'rsatadi.
Akkumulyatorning zaryadlanish va zaryadsizlanish jarayonlarini solishtirsak, bu ikki jarayon qarama-qarshi ekanligini ko'rish mumkin. Shuning uchun ikkala jarayonni quyidagi bir tenglama bilan ifodalash mumkin:
zaryadlanish
2PbSO4+2H2O « t Pb+PbO2+4H++2SO42-
zaryadsizlanish
Qo'rg'oshinli akkumulatorni E Yu K biroz katta.
Qo'rg'oshinli akkumulyatorlar ko'p afzalliklarga ega. Bu akkumulyatorlar anchaog'ir va yetarli darajada pishiq emas. Shu sababli, qo'rg'oshinli akkumulyator, asosan, statsionar holatlarda ishlatiladi.
|
| |