ஏ
9. தலைமுறை பொறிமுறை அலுமினியம்-ஏர் ஜெனரேட்டர் பவர் லாம்ப் மூலம் இயக்கப்படும் அல்கலைன் எலக்ட்ரோலைட் கரைசல் மற்றும் கரையக்கூடிய பொட்டாசியம் அலுமினேட்டின் அதன் சிறப்பியல்பு உற்பத்தி' (அலுமினியம் தட்டு + எலக்ட்ரோலைட் பவுடர் + தண்ணீர் = ஜெனரேட்டர்).
உப்புநீரை அல்கலைன் எலக்ட்ரோலைட்டுடன் மாற்றினால், அலுமினிய-காற்று பேட்டரியின் மின் உற்பத்தி கொள்கை மற்றும் எதிர்வினை செயல்முறை வேறுபடும். கீழே ஒரு விரிவான பகுப்பாய்வு:
அலுமினியம்-காற்று மின்கலமானது அலுமினியத்தை அனோடாகவும், காற்றில் இருந்து ஆக்ஸிஜனை ஒரு பொட்டாசியம் ஹைட்ராக்சைடு (KOH) அல்கலைன் எலக்ட்ரோலைட் கரைசலில் ஒரு ரெடாக்ஸ் எதிர்வினை மூலம் கேத்தோடாகவும் பயன்படுத்தி மின்சாரத்தை உருவாக்குகிறது.
விரிவான எதிர்வினை செயல்முறை:
1. அனோட் (அலுமினியம் மின்முனை): அலுமினியம் ஒரு கார சூழலில் ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்வினைக்கு உட்படுகிறது, எலக்ட்ரான்களை இழந்து அலுமினிய அயனிகளை உருவாக்குகிறது. பொட்டாசியம் ஹைட்ராக்சைடு இருப்பதால், உருவாக்கப்படும் அலுமினேட் முதன்மையாக டெட்ராஹைட்ராக்சோஅலுமினேட் அயனிகள் [Al(OH)₄]⁻) கரைசலில் உள்ளது.
Al + 4OH⁻ → [Al(OH)₄]⁻ + 3e−
2. கத்தோட் (காற்று மின்முனை): காதோட் மேற்பரப்பில் காற்றில் இருந்து ஆக்ஸிஜன் குறைக்கப்பட்டு, தண்ணீருடன் வினைபுரிந்து ஹைட்ராக்சைடு அயனிகளை (OH⁻) உருவாக்குகிறது. இந்த செயல்முறைக்கு பொதுவாக செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன் அல்லது மற்ற விலைமதிப்பற்ற உலோக வினையூக்கிகள் போன்ற செயல்படுத்தும் ஆற்றலைக் குறைக்க ஒரு வினையூக்கி தேவைப்படுகிறது.
O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻
3. எலக்ட்ரோலைட் (KOH தீர்வு): பொட்டாசியம் ஹைட்ராக்சைடு கரைசல் ஹைட்ராக்சைடு அயனிகளின் அதிக செறிவை வழங்குகிறது, அலுமினியத்தின் ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் ஆக்ஸிஜனைக் குறைக்கிறது. அதே நேரத்தில், இது ஒரு அயனி கடத்தியாக செயல்படுகிறது, பேட்டரிக்குள் சார்ஜ் சமநிலையை பராமரிக்கிறது.
4. ஒட்டுமொத்த எதிர்வினை: நேர்மின்முனை மற்றும் கேத்தோடு எதிர்வினைகளை இணைப்பது ஒட்டுமொத்த எதிர்வினை சமன்பாட்டை அளிக்கிறது. கட்டணங்கள் மற்றும் அணுக்களின் எண்ணிக்கையை சமநிலைப்படுத்த, இது பொதுவாக 4 அலுமினிய அணுக்களை அடிப்படையாகக் கொண்டது:
4Al + 3O₂ + 6H₂O + 4KOH → 4K[Al(OH)₄]
அல்லது அயனி வடிவில் எழுதப்பட்டது:
4Al + 3O₂ + 6H₂O + 4OH⁻ → 4[Al(OH)₄]⁻
5. எதிர்வினை தயாரிப்புகள்: எதிர்வினையின் முக்கிய தயாரிப்பு பொட்டாசியம் டெட்ராஹைட்ராக்சோஅலுமினேட் (K[Al(OH)₄]), இது KOH கரைசலில் கரைகிறது. சில சந்தர்ப்பங்களில், கரைசல் மிகைப்படுத்தப்பட்டால், அலுமினிய ஹைட்ராக்சைடு (Al(OH)₃) படிவு உருவாகலாம்.
ஒரு
கூடுதல் குறிப்புகள்:
Passivation Film: காரமற்ற அல்லது பலவீனமான கார சூழல்களில், ஒரு ஆக்சைடு படலம் அலுமினிய மேற்பரப்பில் எளிதில் உருவாகி, எதிர்வினையைத் தடுக்கிறது. இருப்பினும், அதிக செறிவு கொண்ட KOH கரைசல்களில், இந்த ஆக்சைடு படம் கரைந்து, அலுமினியம் தொடர்ந்து ஆக்ஸிஜனேற்றப்படுவதை உறுதி செய்கிறது.
ஹைட்ரஜன் பரிணாம எதிர்வினை (HER): அல்கலைன் நிலைமைகளின் கீழ், அலுமினியம் ஹைட்ரஜன் பரிணாம எதிர்வினைக்கு உட்படலாம், இது பேட்டரியின் செயல்திறனைக் குறைக்கும் ஒரு பக்க எதிர்வினையாகும்.
2Al + 6H₂O + 2OH⁻ → 2[Al(OH)₄]⁻ + 3H₂
ஹைட்ரஜன் பரிணாம எதிர்வினையை அடக்குவதற்கு, சில கலப்பு கூறுகள் அல்லது தடுப்பான்கள் பொதுவாக சேர்க்கப்படுகின்றன.
நடைமுறை பயன்பாடுகள்: அலுமினியம்-காற்று பேட்டரிகள் மிக உயர்ந்த தத்துவார்த்த ஆற்றல் அடர்த்தியைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் நடைமுறை பயன்பாடுகள் எலக்ட்ரோலைட்டின் செறிவு, வெப்பநிலை மற்றும் தற்போதைய அடர்த்தி போன்ற பல்வேறு காரணிகளால் பாதிக்கப்படுகின்றன.
சுருக்கம்:
பேட்டரி அலுமினியத்தின் ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் ஆக்ஸிஜனைக் குறைப்பதன் மூலம் மின் ஆற்றலை உருவாக்குகிறது, இறுதி தயாரிப்பு முதன்மையாக பொட்டாசியம் டெட்ராஹைட்ராக்ஸோஅலுமினேட்
K[Al(OH)₄] எலக்ட்ரோலைட்டில் கரைக்கப்படுகிறது.
எலக்ட்ரோலைட் பவுடர் பொட்டாசியம் ஹைட்ராக்சைடு KOH) கரைசலில், எதிர்வினைக் கொள்கை பின்வருமாறு:
| படி |
சமன்பாடு |
விளக்கம் |
|
| ஆனோட் (முக்கியம்) |
Al + 4OH⁻ → [Al(OH)₄]⁻ + 3e⁻ |
அலுமினியம் ஆக்சிஜனேற்றம் |
|
| கத்தோட் (முக்கியம்) |
O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻ |
ஆக்ஸிஜன் குறைப்பு |
|
| Al3⁺ மழைப்பொழிவு |
4Al + 3O₂ + 6H₂O + 4OH⁻ → 4[Al(OH)₄]⁻ |
Al3⁺ மழைப்பொழிவு |
|
| ஒட்டுமொத்த எதிர்வினை |
4Al + 3O₂ + 6H₂O + 4KOH → 4K[Al(OH)₄]
அல்லது
4Al + 3O₂ + 6H₂O + 4KOH → 4KAlO₂ ⋅xH2O
|
முக்கிய எதிர்வினையின் இறுதி தயாரிப்புகள் நீரில் கரையக்கூடிய 4K[Al(OH)₄] அல்லது KAlO₂ |
|
| அனோட் பக்க எதிர்வினை |
2Al + 6H₂O → 2Al(OH)₃↓ + 3H₂↑ |
ஹைட்ரஜன் பரிணாமம் |
|
10. சேமிப்பு, சுத்தம் & நீர் பதிப்பு மற்றும் பராமரிப்பு
2 மணி நேரத்திற்கும் மேலாக பயன்படுத்துவதை நிறுத்துதல்
நீங்கள் 2 மணி நேரத்திற்கும் மேலாக விளக்கைப் பயன்படுத்தாவிட்டால், மின் வேதியியல் எதிர்வினையை முற்றிலுமாக நிறுத்த எலக்ட்ரோலைட் அல்லது உப்புநீரை ஊற்றவும், இது தேவையற்ற மின் இழப்பைத் தடுக்க உதவுகிறது.
தினசரி ஓட்டம் சரிபார்க்கவும்
விளக்கின் உள்ளே உள்ள அலுமினிய ஹைட்ராக்சைடைக் கண்காணிக்கவும், திடமான துகள்கள் சீராகப் பாய்வதை நிறுத்தி, பழைய கரைசலை ஊற்றி, புதிய எலக்ட்ரோலைட் அல்லது உப்புநீரைக் கொண்டு மாற்றினால், துகள்கள் கடினமாகி, சுத்தம் செய்வதை கடினமாக்கும்.
நீண்ட கால சேமிப்பு
விளக்கை சேமிப்பதற்கு முன், எலக்ட்ரோலைட் கரைசல் அல்லது உப்புநீரை காலி செய்து, பேட்டரி பெட்டி மற்றும் எலக்ட்ரோடு தட்டுகளை சுத்தம் செய்து, உலர வைக்கவும். இது சேதத்தைத் தடுக்கிறது மற்றும் எதிர்கால பயன்பாட்டிற்காக உங்கள் விளக்கை நல்ல நிலையில் வைத்திருக்கும்.
⚠ எச்சரிக்கை:
எலக்ட்ரோலைட் திரவத்தை தவறாமல் சரிபார்க்கவும் ⚠
பயன்படுத்தி
8 மணி நேரத்திற்கும் மேலாக அலுமினியம்-ஏர் ஜெனரேட்டர் : ஜெனரேட்டரை 8 மணி நேரத்திற்கும் மேலாக தொடர்ந்து பயன்படுத்த வேண்டியிருந்தால், இரண்டு விருப்பங்கள் உள்ளன. முதலில், நீங்கள் 8-மணி நேர குறியை நெருங்கும்போது, அறைகளில் உள்ள திரவ அளவை சரிபார்க்கவும், அது இன்னும் எலக்ட்ரோடு தகடுகளை முழுமையாக மூழ்கடிக்கிறது. நீர் மட்டம் குறைந்திருந்தால், தேவையான அளவு தண்ணீர் சேர்க்கவும். தண்ணீர் கிடைக்கவில்லை என்றால், நீங்கள் ஜெனரேட்டரை தொடர்ந்து பயன்படுத்த வேண்டும் என்றால், வெப்பத்தை வெளியேற்ற உதவும் மேல் திரிக்கப்பட்ட தொப்பியைத் திறக்கவும். இது அதிக வெப்பத்தைத் தடுக்கும் மற்றும் நிலையான செயல்திறனை உறுதி செய்யும்.
உப்புநீரின் திரவத்தை தவறாமல் சரிபார்க்கவும் ⚠
இணைக்கப்பட்ட சாதனத்தின் மின் நுகர்வைப் பொறுத்து, உப்புநீரின் திரவத்தன்மை ஒவ்வொரு 4-6 மணிநேரமும் சரிபார்க்கப்பட வேண்டும்.
❌ திரவம் கெட்டியாகவோ அல்லது குறைந்த திரவமாகவோ இருந்தால், அது செயல்திறனைப் பாதிக்கலாம்.
✅ உகந்த செயல்பாட்டை உறுதி செய்ய, தேவைப்பட்டால் உடனடியாக அதை சுத்தம் செய்து புதிய உப்புநீருடன் மாற்றவும்.
தொடரும் பகுதி 3