Aluminum-Air Battery Saltwater Lamps: Prinsipyo ng Paggawa at Pag-iingat para magamit

Prinsipyo ng pagpapatakbo

Aluminyo-air baterya Ang mga lampara ng tubig -alat ay bumubuo ng koryente sa pamamagitan ng electrochemical reaksyon sa pagitan ng aluminyo at oxygen sa tubig -alat (ang electrolyte). Kapag ang aluminyo anode ay nakikipag -ugnay sa air cathode, sumasailalim ito ng oksihenasyon, naglalabas ng mga electron at bumubuo ng mga ion ng aluminyo. Ang mga reaksyon ng kemikal na kasangkot ay ang mga sumusunod:

Sa reaksyon na ito, ang aluminyo (AL) ay gumanti sa oxygen (O₂) at tubig (H₂O) upang makabuo ng aluminyo hydroxide (Al (OH) ₃), na umuusbong bilang isang flocculent solid. Sa paglipas ng panahon, ang mga solidong partikulo na ito ay maaaring pinagsama -sama upang makabuo ng mas malaking mga istruktura ng mala -kristal. Sa ilalim ng angkop na mga kondisyon, ang aluminyo hydroxide ay maaaring higit na mag -aalis ng tubig upang maging aluminyo oxide (al₂o₃), na nagreresulta sa isang matigas na solid na katulad ng kongkreto. Ang katangian na ito ay nagbibigay -daan sa nagreresultang solid upang mapaglabanan ang makabuluhang presyon at panlabas na puwersa.

Epekto ng paggamit ng alkalina na electrolyte

Kung ang tubig -alat ay pinalitan ng isang alkalina na electrolyte (tulad ng sodium hydroxide, NaOH, o potassium hydroxide, KOH), ang mga prinsipyo ng operating at mga proseso ng reaksyon ay magkakaiba. Sa mga alkalina na kapaligiran, ang reaksyon sa pagitan ng aluminyo at oxygen ay nananatiling pangunahing reaksyon ng electrochemical. Gayunpaman, dahil sa alkalina na kapaligiran na binabawasan ang layer ng passivation sa aluminyo, ang aktibidad na electrochemical nito ay pinahusay. Ang mga reaksyon sa isang alkalina na electrolyte ay maaaring kinatawan ng mga sumusunod:

Sa kasong ito, ang aluminyo ay gumanti sa mga hydroxide ion (OH⁻) at oxygen upang makabuo ng mga ion ng hydroxide ng aluminyo.

Kababalaghan ng ebolusyon ng hydrogen

Sa malakas na mga alkalina na kapaligiran, ang aluminyo ay maaaring sumailalim sa kaagnasan ng ebolusyon ng hydrogen, na naglalabas ng gasolina ng hydrogen. Ang mga reaksyon ng kemikal ay ang mga sumusunod:

Epekto ng paggamit ng alkalina na electrolyte

Kung ang tubig -alat ay pinalitan ng isang alkalina na electrolyte (tulad ng sodium hydroxide, NaOH, o potassium hydroxide, KOH), ang mga prinsipyo ng operating at mga proseso ng reaksyon ay magkakaiba. Sa mga alkalina na kapaligiran, ang reaksyon sa pagitan ng aluminyo at oxygen ay nananatiling pangunahing reaksyon ng electrochemical. Gayunpaman, dahil sa alkalina na kapaligiran na binabawasan ang layer ng passivation sa aluminyo, ang aktibidad na electrochemical nito ay pinahusay. Ang mga reaksyon sa isang alkalina na electrolyte ay maaaring kinatawan ng mga sumusunod:

Ang mga reaksyon na ito ay naglalarawan ng proseso ng ebolusyon ng hydrogen sa malakas na mga alkalina na kapaligiran, na maaaring humantong sa nabawasan na pagganap ng baterya.

Solid na pagbuo at hardening

Sa mga alkalina na kapaligiran, ang konsentrasyon ng mga aluminyo hydroxide ion ay maaaring maging sapat na mataas para sa kanila upang mapukaw at mabuo ang mga solidong partikulo. Sa paglipas ng panahon, ang mga particle na ito ay maaaring magkasama sa mas malaking mga kristal. Ang mga sanhi ng solidification ay kasama ang:

1. Pag -ulan at pagsasama -sama:

Ang nabuong aluminyo hydroxide ay umuusbong sa electrolyte at unti -unting bumubuo ng mas malaking mga partikulo.

2. Pagbabago ng pag -aalis ng tubig:

Sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ang aluminyo hydroxide ay maaaring mag -aalis ng tubig at mag -convert sa mas mahirap na aluminyo oxide (al₂o₃), na nagreresulta sa isang napakahirap na solid.

3. Epekto ng Kapaligiran:

Ang kapaligiran ng alkalina ay maaaring humantong sa mas matindi na mga istraktura sa nagresultang solidong materyal, pagpapahusay ng katigasan nito.

Buod

Kaya, habang pinapalitan ang tubig -alat na may alkalina na electrolyte ay nagreresulta sa magkatulad na mga prinsipyo ng operating at mga proseso ng reaksyon, ang impluwensya ng kapaligiran ng alkalina sa aktibidad ng aluminyo metal at hydrogen evolution corrosion ay maaaring humantong sa mga pagkakaiba sa pangwakas na solidong produkto at kanilang mga katangian. Ang mga pagbabagong ito ay maaaring mapabuti ang kahusayan ng reaksyon ngunit ipakilala din ang mga isyu sa pagmumura sa sarili.

Mga pagsasaalang -alang sa paggamit para sa mga lampara ng tubig -alat

1. Mga reaksyon ng kemikal:

Kapag idinagdag ang tubig -alat, ang plate ng aluminyo ay tumugon sa oxygen sa hangin upang makabuo ng aluminyo hydroxide. Ang tambalang ito ay nag -iipon sa paglipas ng panahon at bumubuo ng mga solidong partikulo na sa kalaunan ay maaaring mag -coalesce sa mas malaking masa.

1. Pagkonsumo ng mga plato ng aluminyo:

Kung mayroong isang malaking halaga ng tubig -alat, lahat ng mga plato ng aluminyo ay maubos; Kung may mas kaunting tubig -alat, lalo na ang mas mababang mga plato ay maubos. Ito ay humahantong sa hindi pantay na kapal sa mga plato.

2. Epekto ng solidong mga particle:

Habang nagpapatuloy ang mga reaksyon ng kemikal, ang akumulasyon ng panloob na aluminyo hydroxide at pagbuo ng mga solidong particle ay tataas ang presyon sa mga plato ng aluminyo.

3. Suriin ang Flowability:

Inirerekomenda na suriin ang daloy ng nabuong aluminyo hydroxide araw -araw. Kung bumababa nang malaki ang daloy, palitan ito ng sariwang tubig -alat; Kung hindi man, ang mga matigas na particle ay maaaring maging mahirap na linisin.

5. Paggamot sa Post-paggamit:

Kung hindi ginamit sa loob ng tatlong oras, agad na walang laman at banlawan ang Saltwater Lamp , pagkatapos ay tuyo ito sa isang maaliwalas na lugar habang iniimbak ito sa isang cool, tuyo na lugar.Panloob ng

6. Phenomenon ng Passivation:

Pagkatapos ng maraming paggamit, ang natitirang tubig -alat ay maaaring hindi ganap na hugasan, na humahantong sa passivation sa ibabaw ng mga plato ng aluminyo. Kapag idinagdag ang bagong tubig -alat, i -on ang lampara muna upang mailabas ito; Ito ay makagambala sa layer ng passivation sa mga plato at ibalik ang normal na operasyon.

7. Mga tampok ng Longevity at Eco-friendly:

Ang mga lampara ng tubig -alat ay may buhay na serbisyo ng hindi bababa sa 120 oras at maaaring maiimbak ng hanggang sa 20 taon nang hindi nangangailangan ng karagdagang pagpapanatili sa panahon ng pag -iimbak. Bilang isang bagong uri ng produktong friendly na kapaligiran, angkop ang mga ito para magamit bilang emergency lighting, tool sa pagtuturo, o singilin ang mga elektronikong aparato sa iba't ibang mga setting tulad ng mga tahanan, hotel, mga senaryo ng pag -aapoy, mga biyahe sa pangingisda, pakikipagsapalaran sa hiking, mga pagbiyahe sa kamping, atbp. Malugod na tinatanggap!