Алюмінієві повітряні батареї морські світильники: Принцип роботи та запобіжні заходи для використання

Принцип роботи

Алюміній-повітряний акумулятор Лампи морської води виробляють електроенергію через електрохімічну реакцію між алюмінієм та киснем у морській воді (електроліт). Коли алюмінієвий анод контактує з повітряним катодом, він зазнає окислення, вивільняючи електрони та утворюючи алюмінієві іони. Хімічні реакції, що стосуються наступного:

У цій реакції алюміній (AL) реагує з киснем (O₂) та водою (H₂O) для отримання алюмінієвого гідроксиду (Al (OH) ₃), який осаджує як флокулентна речовина. З часом ці тверді частинки можуть агрегати, утворюючи більші кристалічні структури. У відповідних умовах гідроксид алюмінію може ще більше зневоднювати оксид алюмінію (Al₂o₃), що призводить до жорсткого твердого речовини, подібного до бетону. Ця характеристика дозволяє отриманому твердій частині протистояти значному тиску та зовнішнім силам.

Вплив використання лужних електролітів

Якщо солону воду замінюється лужним електролітом (наприклад, гідроксидом натрію, NaOH або гідроксидом калію, КОГ), принципи роботи та реакційні процеси будуть відрізнятися. У лужних середовищах реакція між алюмінієм та киснем залишається первинною електрохімічною реакцією. Однак, завдяки лужному середовищу, що зменшує шар пасивації на алюмінієві, його електрохімічна активність посилюється. Реакції в лужному електроліті можуть бути представлені наступним чином:

У цьому випадку алюміній реагує з гідроксидними іонами (OH⁻) та киснем для отримання алюмінієвих іонів гідроксиду.

Явище еволюції водню

У сильних лужних середовищах алюміній може зазнавати корозії еволюції водню, вивільняючи водневий газ. Хімічні реакції такі:

Вплив використання лужних електролітів

Якщо солону воду замінюється лужним електролітом (наприклад, гідроксидом натрію, NaOH або гідроксидом калію, КОГ), принципи роботи та реакційні процеси будуть відрізнятися. У лужних середовищах реакція між алюмінієм та киснем залишається первинною електрохімічною реакцією. Однак, завдяки лужному середовищу, що зменшує шар пасивації на алюмінієві, його електрохімічна активність посилюється. Реакції в лужному електроліті можуть бути представлені наступним чином:

Ці реакції ілюструють процес еволюції водню в сильних лужних середовищах, що може призвести до зниження продуктивності акумулятора.

Тверде утворення та затвердіння

У лужних середовищах концентрація іонів гідроксиду алюмінію може стати досить високою для осадження та утворення твердих частинок. З часом ці частинки можуть агрегати у більші кристали. Причини затвердіння включають:

1. Осадження та агрегація:

генерований алюмінієвий гідроксид осадження в електроліті і поступово утворює більші частинки.

2. Перетворення зневоднення:

за певних умов гідроксид алюмінію може зневоднювати та перетворюватися на більш жорсткий оксид алюмінію (Al₂o₃), що призводить до дуже твердого твердого речовини.

3. Вплив навколишнього середовища:

лужне середовище може призвести до більш щільних структур у отриманому твердій матеріалі, що підвищує його твердість.

Резюме

Таким чином, хоча заміна солоної води лужною електролітом призводить до аналогічних принципів роботи та реакційних процесів, вплив лужного середовища на активність корозійного алюмінієвого металу та еволюції водню може призвести до відмінностей у кінцевих твердих продуктах та їх характеристик. Ці зміни можуть підвищити ефективність реакції, але також впроваджувати проблеми самокорозійної.

Міркування використання морських світильників

1. Хімічні реакції:

Коли додається солона вода, алюмінієва пластина реагує з киснем у повітрі для отримання алюмінієвого гідроксиду. Ця сполука накопичується з часом і утворює тверді частинки, які можуть врешті -решт згуртуватися в більші маси.

1. Споживання алюмінієвих пластин:

якщо буде велика кількість солоної води, всі алюмінієві пластини будуть вжито; Якщо є менше солоної води, в першу чергу буде спожито нижчі пластини. Це призводить до нерівномірної товщини серед плит.

2. Вплив твердих частинок:

У міру продовження хімічних реакцій накопичення внутрішнього алюмінієвого гідроксиду та утворення твердих частинок підвищить тиск на алюмінієві пластинки.

3. Перевірка протікання:

рекомендується щодня перевіряти текучість генерованого алюмінієвого гідроксиду. Якщо текучість значно зменшується, замініть його на прісну солону воду; В іншому випадку загартовані частинки можуть стати важкими для очищення.

5. Лікування після використання:

Якщо не використовується протягом трьох годин, негайно порожній і промийте Внутрішній салон морської лампи , потім висушіть його в провітрюваній ділянці, зберігаючи його в прохолодному сухому місці.

6. Феномен пасивації:

Після багаторазового використання залишкова солона вода може не повністю промитися, що призводить до пасивації на поверхні алюмінієвих пластин. Коли додається нова морська вода, спочатку увімкніть лампу, щоб скинути її; Це порушить шар пасивації на плитах та відновитиме нормальну роботу.

7. Довговічність та екологічні функції:

Смутні світильники мають термін служби не менше 120 годин і можуть зберігатися до 20 років, не вимагаючи додаткового обслуговування під час зберігання. Як новий тип екологічно чистого продукту, вони підходять для використання в якості аварійного освітлення, інструментів навчання або зарядки електронних пристроїв у різних умовах, таких як будинки, готелі, сценарії пожеж, риболовля, пригоди для походів, екскурсії та ін.