Алюмініева-паветраныя батарэйныя маральныя лямпы: прынцып працы і меры засцярогі пры выкарыстанні

Прынцып дзеяння

Алюмінева-паветраны акумулятар лямпы з салёнай вадой выпрацоўваюць электрычнасць у выніку электрахімічнай рэакцыі паміж алюмініем і кіслародам у салёнай вадзе (электраліт). Калі алюмініевы анод датыкаецца з паветраным катодам, ён падвяргаецца акісленню, вызваляючы электроны і ўтвараючы іёны алюмінія. Задзейнічаныя хімічныя рэакцыі наступныя:

У гэтай рэакцыі алюміній (Al) уступае ў рэакцыю з кіслародам (O₂) і вадой (H₂O), утвараючы гідраксід алюмінію (Al(OH)3), які выпадае ў асадак у выглядзе пластовага цвёрдага рэчыва. З часам гэтыя цвёрдыя часціцы могуць агрэгавацца, утвараючы больш буйныя крышталічныя структуры. У адпаведных умовах гідраксід алюмінію можа далей абязводжвацца, каб стаць аксідам алюмінія (Al₂O₃), што прыводзіць да цвёрдага цвёрдага рэчыва, падобнага на бетон. Гэтая характарыстыка дазваляе атрыманаму цвёрдаму рэчыву вытрымліваць значны ціск і знешнія сілы.

Уплыў выкарыстання шчолачных электралітаў

Калі салёную ваду замяніць шчолачным электралітам (напрыклад, гідраксідам натрыю, NaOH або гідраксідам калію, KOH), прынцыпы працы і рэакцыйныя працэсы будуць адрознівацца. У шчолачным асяроддзі рэакцыя паміж алюмініем і кіслародам застаецца асноўнай электрахімічнай рэакцыяй. Аднак дзякуючы шчолачнай асяроддзі, якая зніжае пасіўны пласт на алюмініі, узмацняецца яго электрахімічная актыўнасць. Рэакцыі ў шчолачным электраліце ​​можна прадставіць наступным чынам:

У гэтым выпадку алюміній рэагуе з гідраксід-іонамі (OH⁻) і кіслародам, утвараючы гідраксід-іёны алюмінію.

Феномен вылучэння вадароду

У моцным шчолачным асяроддзі алюміній можа падвяргацца карозіі з вылучэннем вадароду, вылучаючы газападобны вадарод. Хімічныя рэакцыі наступныя:

Уплыў выкарыстання шчолачных электралітаў

Калі салёную ваду замяніць шчолачным электралітам (напрыклад, гідраксідам натрыю, NaOH або гідраксідам калію, KOH), прынцыпы працы і рэакцыйныя працэсы будуць адрознівацца. У шчолачным асяроддзі рэакцыя паміж алюмініем і кіслародам застаецца асноўнай электрахімічнай рэакцыяй. Аднак дзякуючы шчолачнай асяроддзі, якая зніжае пасіўны пласт на алюмініі, узмацняецца яго электрахімічная актыўнасць. Рэакцыі ў шчолачным электраліце ​​можна прадставіць наступным чынам:

Гэтыя рэакцыі ілюструюць працэс вылучэння вадароду ў моцным шчолачным асяроддзі, што можа прывесці да зніжэння прадукцыйнасці батарэі.

Фарміраванне і зацвярдзенне цвёрдага цела

У шчолачным асяроддзі канцэнтрацыя іёнаў гідраксіду алюмінію можа стаць дастаткова высокай, каб яны выпадалі ў асадак і ўтваралі цвёрдыя часціцы. З часам гэтыя часціцы могуць агрэгавацца ў больш буйныя крышталі. Прычыны зацвярдзення ўключаюць:

1. Ападкі і агрэгацыя:

Атрыманы гідраксід алюмінія выпадае ў асадак у электраліце ​​і паступова ўтварае больш буйныя часціцы.

2. Пераўтварэнне абязводжвання:

Пры пэўных умовах гідраксід алюмінію можа абязводжвацца і ператварацца ў больш цвёрды аксід алюмінію (Al₂O₃), што прыводзіць да вельмі цвёрдага цвёрдага рэчыва.

3. Уздзеянне на навакольнае асяроддзе:

Шчолачнае асяроддзе можа прывесці да больш шчыльных структур у атрыманым цвёрдым матэрыяле, павялічваючы яго цвёрдасць.

Рэзюмэ

Такім чынам, у той час як замена салёнай вады на шчолачны электраліт прыводзіць да падобных прынцыпаў працы і рэакцыйных працэсаў, уплыў шчолачнага асяроддзя на актыўнасць металічнага алюмінію і карозію з вылучэннем вадароду можа прывесці да адрозненняў у канчатковых цвёрдых прадуктах і іх характарыстыках. Гэтыя змены могуць павысіць эфектыўнасць рэакцыі, але таксама могуць выклікаць праблемы з самакарозіяй.

Меркаванні па выкарыстанні лямпаў з марской вадой

1. Хімічныя рэакцыі:

Пры даданні салёнай вады алюмініевая пласціна ўступае ў рэакцыю з кіслародам у паветры, утвараючы гідраксід алюмінія. Гэта злучэнне з часам назапашваецца і ўтварае цвёрдыя часціцы, якія ў канчатковым выніку могуць злівацца ў большыя масы.

1. Расход алюмініевых пласцін:

Калі ёсць вялікая колькасць салёнай вады, усе алюмініевыя пласціны будуць зрасходаваны; калі менш салёнай вады, у першую чаргу будуць спажывацца ніжнія талеркі. Гэта прыводзіць да нераўнамернай таўшчыні пласцін.

2. Уздзеянне цвёрдых часціц:

Калі хімічныя рэакцыі працягваюцца, назапашванне ўнутранага гідраксіду алюмінію і адукацыя цвёрдых часціц будзе павялічваць ціск на алюмініевыя пласціны.

3. Праверка цякучасці:

Рэкамендуецца штодня правяраць цякучасць атрыманага гідраксіду алюмінія. Калі цякучасць значна памяншаецца, заменіце яе свежай салёнай вадой; у адваротным выпадку зацвярдзелыя часціцы могуць быць цяжка ачысціць.

5. Лячэнне пасля выкарыстання:

Калі не выкарыстоўваць на працягу трох гадзін, неадкладна апаражніце і прамыйце унутраную частку лямпы з марской вадой , затым высушыце яе ў вентыляваным памяшканні, захоўваючы ў прахалодным сухім месцы.

6. Феномен пасіўнасці:

Пасля шматразовага выкарыстання рэшткі салёнай вады могуць быць не цалкам змытыя, што прывядзе да пасівацыі на паверхні алюмініевых пласцін. Калі дадаецца новая салёная вада, спачатку ўключыце лямпу, каб разрадзіць яе; гэта парушыць пласт пасіўацыі на пласцінах і адновіць нармальную працу.

7. Даўгавечнасць і экалагічна чыстыя функцыі:

Марскія лямпы маюць тэрмін службы не менш за 120 гадзін і могуць захоўвацца да 20 гадоў, не патрабуючы дадатковага абслугоўвання падчас захоўвання. З'яўляючыся новым тыпам экалагічна чыстага прадукту, яны падыходзяць для выкарыстання ў якасці аварыйнага асвятлення, інструментаў для навучання або для зарадкі электронных прылад у розных месцах, такіх як дамы, гасцініцы, пры тушэнні пажараў, на рыбалцы, у паходах, у кемпінгах і г. д. Заказы вітаюцца!