அலுமினியம்-காற்று பேட்டரி உப்பு நீர் விளக்குகள்: வேலை செய்யும் கொள்கை மற்றும் பயன்படுத்துவதற்கான முன்னெச்சரிக்கைகள்

இயக்கக் கொள்கை

அலுமினியம்-காற்று பேட்டரி உப்பு நீர் விளக்குகள் உப்புநீரில் (எலக்ட்ரோலைட்) அலுமினியம் மற்றும் ஆக்ஸிஜனுக்கு இடையேயான மின் வேதியியல் எதிர்வினை மூலம் மின்சாரத்தை உருவாக்குகின்றன. அலுமினியம் அனோட் காற்று கேத்தோடுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, ​​அது ஆக்ஸிஜனேற்றத்திற்கு உட்படுகிறது, எலக்ட்ரான்களை வெளியிடுகிறது மற்றும் அலுமினிய அயனிகளை உருவாக்குகிறது. சம்பந்தப்பட்ட இரசாயன எதிர்வினைகள் பின்வருமாறு:

இந்த எதிர்வினையில், அலுமினியம் (Al) ஆக்ஸிஜன் (O₂) மற்றும் தண்ணீருடன் (H₂O) வினைபுரிந்து அலுமினிய ஹைட்ராக்சைடை (Al(OH)₃) உருவாக்குகிறது, இது ஒரு மிதவை திடப்பொருளாக வீழ்கிறது. காலப்போக்கில், இந்த திடமான துகள்கள் ஒருங்கிணைந்து பெரிய படிக அமைப்புகளை உருவாக்கலாம். பொருத்தமான நிலைமைகளின் கீழ், அலுமினிய ஹைட்ராக்சைடு மேலும் நீரிழப்பு அலுமினியம் ஆக்சைடாக (Al₂O₃) ஆகலாம், இதன் விளைவாக கான்கிரீட்டைப் போன்ற கடினமான திடப்பொருள் உருவாகிறது. இந்த குணாதிசயம் விளைவாக திடமானது குறிப்பிடத்தக்க அழுத்தத்தையும் வெளிப்புற சக்திகளையும் தாங்க அனுமதிக்கிறது.

அல்கலைன் எலக்ட்ரோலைட்களைப் பயன்படுத்துவதன் தாக்கம்

உப்புநீரானது அல்கலைன் எலக்ட்ரோலைட்டுடன் மாற்றப்பட்டால் (சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு, NaOH, அல்லது பொட்டாசியம் ஹைட்ராக்சைடு, KOH போன்றவை), செயல்பாட்டுக் கொள்கைகள் மற்றும் எதிர்வினை செயல்முறைகள் வேறுபடும். அல்கலைன் சூழல்களில், அலுமினியம் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் இடையேயான எதிர்வினை முதன்மை மின்வேதியியல் எதிர்வினையாக உள்ளது. இருப்பினும், கார சூழல் அலுமினியத்தின் மீது செயலற்ற அடுக்கைக் குறைப்பதால், அதன் மின்வேதியியல் செயல்பாடு மேம்படுத்தப்படுகிறது. அல்கலைன் எலக்ட்ரோலைட்டில் உள்ள எதிர்வினைகளை பின்வருமாறு குறிப்பிடலாம்:

இந்த வழக்கில், அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு அயனிகள் (OH⁻) மற்றும் ஆக்ஸிஜனுடன் வினைபுரிந்து அலுமினிய ஹைட்ராக்சைடு அயனிகளை உருவாக்குகிறது.

ஹைட்ரஜன் பரிணாம நிகழ்வு

வலுவான கார சூழல்களில், அலுமினியம் ஹைட்ரஜன் பரிணாம அரிப்பை ஏற்படுத்துகிறது, ஹைட்ரஜன் வாயுவை வெளியிடுகிறது. இரசாயன எதிர்வினைகள் பின்வருமாறு:

அல்கலைன் எலக்ட்ரோலைட்களைப் பயன்படுத்துவதன் தாக்கம்

உப்புநீரானது அல்கலைன் எலக்ட்ரோலைட்டுடன் மாற்றப்பட்டால் (சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு, NaOH, அல்லது பொட்டாசியம் ஹைட்ராக்சைடு, KOH போன்றவை), செயல்பாட்டுக் கொள்கைகள் மற்றும் எதிர்வினை செயல்முறைகள் வேறுபடும். அல்கலைன் சூழல்களில், அலுமினியம் மற்றும் ஆக்ஸிஜன் இடையேயான எதிர்வினை முதன்மை மின்வேதியியல் எதிர்வினையாக உள்ளது. இருப்பினும், கார சூழல் அலுமினியத்தின் மீது செயலற்ற அடுக்கைக் குறைப்பதால், அதன் மின்வேதியியல் செயல்பாடு மேம்படுத்தப்படுகிறது. அல்கலைன் எலக்ட்ரோலைட்டில் உள்ள எதிர்வினைகளை பின்வருமாறு குறிப்பிடலாம்:

இந்த எதிர்வினைகள் வலுவான கார சூழல்களில் ஹைட்ரஜன் பரிணாம செயல்முறையை விளக்குகின்றன, இது பேட்டரி செயல்திறன் குறைவதற்கு வழிவகுக்கும்.

திட உருவாக்கம் மற்றும் கடினப்படுத்துதல்

கார சூழல்களில், அலுமினிய ஹைட்ராக்சைடு அயனிகளின் செறிவு, அவை படிந்து திடமான துகள்களை உருவாக்கும் அளவுக்கு அதிகமாக இருக்கும். காலப்போக்கில், இந்தத் துகள்கள் பெரிய படிகங்களாகத் திரட்டப்படலாம். திடப்படுத்தலின் காரணங்கள் பின்வருமாறு:

1. மழைப்பொழிவு மற்றும் திரட்டுதல்:

உருவாக்கப்பட்ட அலுமினிய ஹைட்ராக்சைடு எலக்ட்ரோலைட்டில் படிந்து படிப்படியாக பெரிய துகள்களை உருவாக்குகிறது.

2. நீரிழப்பு மாற்றம்:

சில நிபந்தனைகளின் கீழ், அலுமினிய ஹைட்ராக்சைடு நீரிழப்பு மற்றும் கடினமான அலுமினிய ஆக்சைடாக (Al₂O₃) மாறலாம், இதன் விளைவாக மிகவும் கடினமான திடப்பொருளாக இருக்கும்.

3. சுற்றுச்சூழல் பாதிப்பு:

அல்கலைன் சூழல் அதன் கடினத்தன்மையை அதிகரித்து, விளைந்த திடப்பொருளில் அடர்த்தியான கட்டமைப்புகளுக்கு வழிவகுக்கும்.

சுருக்கம்

எனவே, உப்புநீரை கார எலக்ட்ரோலைட்டுடன் மாற்றுவது ஒரே மாதிரியான செயல்பாட்டுக் கொள்கைகள் மற்றும் எதிர்வினை செயல்முறைகளில் விளைகிறது, அலுமினிய உலோகம் மற்றும் ஹைட்ரஜன் பரிணாம அரிப்பு ஆகியவற்றின் செயல்பாட்டில் கார சூழலின் தாக்கம் இறுதி திடப் பொருட்கள் மற்றும் அவற்றின் பண்புகளில் வேறுபாடுகளுக்கு வழிவகுக்கும். இந்த மாற்றங்கள் எதிர்வினை செயல்திறனை மேம்படுத்தலாம் ஆனால் சுய-அரிப்பு சிக்கல்களை அறிமுகப்படுத்தலாம்.

உப்பு நீர் விளக்குகளுக்கான பயன்பாட்டுக் கருத்துகள்

1. இரசாயன எதிர்வினைகள்:

உப்பு நீர் சேர்க்கப்படும் போது, ​​அலுமினிய தட்டு காற்றில் உள்ள ஆக்ஸிஜனுடன் வினைபுரிந்து அலுமினிய ஹைட்ராக்சைடை உருவாக்குகிறது. இந்த சேர்மம் காலப்போக்கில் குவிந்து திடமான துகள்களை உருவாக்குகிறது, அவை இறுதியில் பெரிய வெகுஜனங்களாக ஒன்றிணைகின்றன.

1. அலுமினிய தட்டுகளின் நுகர்வு:

அதிக அளவு உப்பு நீர் இருந்தால், அனைத்து அலுமினிய தட்டுகளும் நுகரப்படும்; குறைந்த உப்பு நீர் இருந்தால், முதன்மையாக குறைந்த தட்டுகள் நுகரப்படும். இது தட்டுகளுக்கு இடையில் சீரற்ற தடிமனுக்கு வழிவகுக்கிறது.

2. திட துகள்களின் தாக்கம்:

இரசாயன எதிர்வினைகள் தொடர்வதால், உட்புற அலுமினிய ஹைட்ராக்சைடு குவிந்து, திடமான துகள்களின் உருவாக்கம் அலுமினிய தட்டுகளில் அழுத்தத்தை அதிகரிக்கும்.

3. பாயும் தன்மை சோதனை:

உருவாக்கப்படும் அலுமினிய ஹைட்ராக்சைட்டின் ஓட்டத்தை தினமும் சரிபார்க்க பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. ஓட்டத்திறன் கணிசமாகக் குறைந்தால், அதை புதிய உப்புநீருடன் மாற்றவும்; இல்லையெனில், கடினமான துகள்கள் சுத்தம் செய்ய கடினமாக இருக்கலாம்.

5. பயன்பாட்டிற்குப் பிந்தைய சிகிச்சை:

மூன்று மணி நேரத்திற்குள் பயன்படுத்தப்படாவிட்டால், உடனடியாக காலி செய்து துவைக்கவும் உப்புநீர் விளக்கின் உட்புறம், குளிர்ந்த, உலர்ந்த இடத்தில் சேமிக்கும் போது காற்றோட்டமான இடத்தில் உலர்த்தவும்.

6. செயலற்ற நிலை:

பல பயன்பாடுகளுக்குப் பிறகு, எஞ்சியிருக்கும் உப்பு நீர் முழுவதுமாக துவைக்கப்படாமல் போகலாம், இது அலுமினியத் தகடுகளின் மேற்பரப்பில் செயலிழக்கச் செய்யும். புதிய உப்பு நீர் சேர்க்கப்படும் போது, ​​அதை வெளியேற்ற முதலில் விளக்கை இயக்கவும்; இது தட்டுகளில் உள்ள செயலற்ற அடுக்கை சீர்குலைத்து, இயல்பான செயல்பாட்டை மீட்டெடுக்கும்.

7. நீண்ட ஆயுள் மற்றும் சூழல் நட்பு அம்சங்கள்:

உப்பு நீர் விளக்குகள் குறைந்தபட்சம் 120 மணிநேர சேவை வாழ்க்கை மற்றும் சேமிப்பின் போது கூடுதல் பராமரிப்பு தேவையில்லாமல் 20 ஆண்டுகள் வரை சேமிக்கப்படும். புதிய வகை சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த தயாரிப்பாக, வீடுகள், ஹோட்டல்கள், தீயணைப்புக் காட்சிகள், மீன்பிடிப் பயணங்கள், ஹைகிங் சாகசங்கள், முகாம் உல்லாசப் பயணங்கள் போன்ற பல்வேறு அமைப்புகளில் அவசர விளக்குகள், கற்பித்தல் கருவிகள் அல்லது மின்னணு சாதனங்களை சார்ஜ் செய்வதற்கு ஏற்றது. ஆர்டர்கள் வரவேற்கப்படுகின்றன!