А
9. Механізм пакалення Алюмініевая генератарная лямпа генератара, пры дапамозе шчолачнага электралітнага раствора і яго характэрная вытворчасць растваральнага калія алюмінат '(алюмініевая пласціна + электраліт парашок + вада = генератар).
Калі салёная вада замяняецца шчолачным электралітам, прынцып генерацыі электраэнергіі і працэс рэакцыі акумулятара алюмініевага паветра будуць адрознівацца. Ніжэй прыведзены падрабязны аналіз:
Акумулятар алюмініевага паветра вырабляе электраэнергію пры дапамозе алюмінія ў якасці анода і кіслароду з паветра ў якасці катода ў гідраксіду калія (KOH) шчолачнага электралітавага раствора праз акісляльна-аднаўленчую рэакцыю.
Падрабязны працэс рэакцыі:
1. Анод (алюмініевы электрод): алюміній падвяргаецца рэакцыі акіслення ў шчолачнай абстаноўцы, губляючы электроны і ўтвараючы алюмінатныя іёны. З -за наяўнасці гідраксіду калія, генераваны алюмінат у першую чаргу існуе ў выглядзе тэтрагідроксаалюмінатаў [Al (OH) ₄] ⁻) у растворы.
Al + 4oh⁻ → [al (oh) ₄] ⁻ + 3e−
2. Катод (паветраны электрод): кісларод з паветра памяншаецца на паверхні катода, уступаючы ў рэакцыю з вадой, утвараючы іёны гідраксіду (OH⁻). Звычайна гэты працэс патрабуе каталізатара знізіць энергію актывацыі, напрыклад, актываваны вуглярод або іншыя несанкцыянаваныя металічныя каталізатары.
O₂ + 2h₂o + 4e⁻ → 4oh⁻
3. Электраліт (раствор KOH): раствор гідраксіду калія забяспечвае высокую канцэнтрацыю іёнаў гідраксіду, спрыяючы акісленню алюмінія і зніжэння кіслароду. Адначасова ён дзейнічае як іённы праваднік, падтрымліваючы баланс зарадкі ў батарэі.
4. Агульная рэакцыя: спалучэнне анодавых і катодных рэакцый дае агульнае ўраўненне рэакцыі. Каб збалансаваць зарады і колькасць атамаў, ён звычайна заснаваны на 4 атамах алюмінія:
4AL + 3O₂ + 6H₂O + 4KOH → 4K [AL (OH) ₄]
Альбо напісана ў іённай форме:
4AL + 3O₂ + 6H₂O + 4OH⁻ → 4 [al (OH) ₄] ⁻
5. Прадукты рэакцыі: Асноўным прадуктам рэакцыі з'яўляецца тэтрагідроксаалюміт калія (K [AL (OH) ₄]), які раствараецца ў растворы KOH. У некаторых выпадках, калі раствор перанасычаны, можа ўтварацца алюмініевы гідраксід (AL (OH) ₃).
DDITICAL
Нататкі:
Плёнка пасівацыі: у неалькалінскіх або слаба шчолачных умовах, аксідная плёнка лёгка ўтвараецца на паверхні алюмінія, перашкаджаючы рэакцыі. Аднак у рашэннях з высокай канцэнтрацыяй KOH гэтая аксідная плёнка раствараецца, гарантуючы, што алюміній можа працягваць акісляцца.
Рэакцыя эвалюцыі вадароду (яе): у шчолачных умовах алюміній таксама можа прайсці рэакцыю эвалюцыі вадароду, што з'яўляецца пабочнай рэакцыяй, якая зніжае эфектыўнасць батарэі.
2Al + 6H₂O + 2OH⁻ → 2 [al (OH) ₄] ⁻ + 3H₂
Каб здушыць рэакцыю эвалюцыі вадароду, звычайна дадаюцца некаторыя лекі або інгібітары.
Практычнае прымяненне: Алюмініевыя батарэі маюць вельмі высокую тэарэтычную шчыльнасць энергіі, але на практычныя прымяненне ўплывае розныя фактары, такія як канцэнтрацыя электраліта, тэмпературы і шчыльнасці току.
Рэзюмэ:
Акумулятар вырабляе электрычную энергію за кошт акіслення алюмінія і зніжэння кіслароду, прычым канчатковым прадуктам з'яўляецца ў першую чаргу тэтрагідроксаалюміт
k [Al (OH) ₄], раствораны ў электраліце.
У электралітным парашковым гідраксідным растворы) прынцып рэакцыі заключаецца ў наступным:
Крок |
Ураўненне |
Тлумачэнне |
|
Анод (галоўны) |
Al + 4oh⁻ → [al (oh) ₄] ⁻ + 3e⁻ |
Акісленне алюмінія |
|
Катод (галоўны) |
O₂ + 2h₂o + 4e⁻ → 4oh⁻ |
Зніжэнне кіслароду |
|
Al3⁺precipitation |
4AL + 3O₂ + 6H₂O + 4OH⁻ → 4 [al (OH) ₄] ⁻ |
Al3⁺precipitation |
|
Агульная рэакцыя |
4AL + 3O₂ + 6H₂O + 4KOH → 4K [AL (OH) ₄]
або
4AL + 3O₂ + 6H₂O + 4KOH → 4KALO₂ ⋅XH2O
|
Канчатковымі прадуктамі асноўнай рэакцыі з'яўляюцца растваральныя ў вадзе 4K [Al (OH) ₄] або Kalo₂ |
|
Анодная пабочная рэакцыя |
2Al + 6H₂O → 2Al (OH) ₃ ↓ + 3H₂ ↑ |
Эвалюцыя вадароду |
|
10. Сховішча, ачыстка і водазабеспячэнне і абслугоўванне
Спыненне выкарыстання больш за 2 гадзіны
Калі вы не будзеце выкарыстоўваць лямпу больш за 2 гадзіны, выліце электраліт або салёную ваду, каб цалкам спыніць электрахімічную рэакцыю, гэта дапамагае прадухіліць непатрэбную страту магутнасці.
Штодзённая праверка цякучасці
Сачыце за алюмініевым гідраксідам унутры лямпы, цвёрдыя часціцы ЛФ перастаюць плаўна цячы, выліваюць стары раствор і заменіце яго свежым электралітам або салёнай вадой, LF пакінула занадта доўга, часціцы могуць цвярдзіць, што робіць уборку складанай.
Доўгатэрміновае захоўванне
Перад тым, як захоўваць лямпу, ачысціце электралітнае раствор або салёную ваду, ачысціце адсекі акумулятара і электрод, а таксама трымайце іх сухімі. Гэта прадухіляе шкоду і падтрымлівае вашу лямпу ў добрым стане для далейшага выкарыстання.
⚠ Папярэджанне:
Рэгулярна правярайце цякучасць электраліта ⚠
Выкарыстанне
Генератар алюмініевага паветра на працягу больш за 8 гадзін: калі вам трэба пастаянна выкарыстоўваць генератар на працягу больш за 8 гадзін, ёсць два варыянты. Па-першае, калі вы набліжаецеся да 8-гадзіннага знака, праверце ўзровень вадкасці ў камерах, каб пераканацца, што ён усё яшчэ цалкам пагружае пласціны электрода. Калі ўзровень вады ўпаў, дадайце невялікую колькасць вады па меры неабходнасці. Калі вада недаступная, і вам трэба працягваць выкарыстоўваць генератар, адкрыйце верхнюю каўпак з разьбой, каб дапамагчы рассейваць цяпло. Гэта прадухіліць перагрэў і забяспечыць стабільную прадукцыйнасць.
Рэгулярна правярайце цякучасць салёнай вады ⚠
Цякучасць салёнай вады трэба правяраць кожныя 4-6 гадзін, у залежнасці ад спажывання электраэнергіі падлучанага прылады.
❌ Калі вадкасць становіцца тоўстай ці менш вадкасцю, гэта можа паўплываць на прадукцыйнасць.
✅ Каб забяспечыць аптымальную працу, пры неабходнасці пры неабходнасці ачысціце яе на прэсную салёную ваду.
Працягваецца частка 3