Какая кислота в аккумуляторе автомобиля и какова ее плотность

Понятие электролита

Два электрода помещаются в сосуд с электролитом (смесь дистиллированной воды и серной кислоты). Катод (отрицательно заряженный электрод) изготовлен из свинца. Анод (положительно заряженный электрод) в основном состоит из диоксида свинца. Через электролит протекает небольшой электрический ток, но ионы перемещаются легко.

Положительно заряженные ионы направляются к плюсовому электроду, а отрицательно заряженные частицы — к отрицательному электроду. На электродах создается разность потенциалов. Этот процесс называется электролитической диссоциацией. Когда заряд соединяется, между электродами течет ток.

В ходе этого процесса четырехвалентный свинец преобразуется в двухвалентный на аноде, высвобождая два электрона.

В этом процессе происходят процессы:

• потребляется триоксид серы;
• восстановление оксида свинца на катоде (до металлического свинца);
• во время реакции кислота замещается водой, а плотность электролита уменьшается;
• металл окисляется, образуя на аноде оксид свинца.

Во время зарядки, наоборот, свинец уменьшается на аноде. После полного восстановления происходит электролиз (разложение воды в электролите) на водород и кислород. Они накапливаются в виде пузырьков на электродах и начинают выбрасываться в атмосферу. В маленьком непроветриваемом помещении открытое пламя или простая искра могут привести к взрыву.

Еще одним неприятным побочным эффектом электролиза является повышение концентрации кислоты в электролите. Уровень электролитной жидкости в банке уменьшается, а значит, уменьшается и емкость батареи (способность хранить и отдавать энергию в виде электричества).

Емкость батареи со временем уменьшается из-за образования сульфатов, которые покрывают поверхность электродов нерастворимым слоем и уменьшают их рабочую поверхность.

Используемый вид кислоты

Автолюбители, естественно, интересуются, какие кислоты используются в автомобильных аккумуляторах. На самом деле существует множество вариаций и догадок.

Некоторые уверены, что используется только соляная кислота. Другие делают ставку на серную кислоту.

Поэтому важно ответить, какая кислота находится в батарее, серная или соляная.

Запомните раз и навсегда. В аккумуляторах используется только серная кислота.

Если вас когда-нибудь спросят, какая кислота всегда находится в аккумуляторе, смело отвечайте, что это серная кислота. Но никогда соляная кислота. Это распространенное заблуждение.

Также полезно будет узнать, как по-другому называется кислота, используемая в аккумуляторе. Да, чаще всего ее называют просто серной кислотой. Но есть и другое название. А именно триоксид серы или серный ангидрид. Вы видите, что термин «серная кислота» гораздо легче запомнить.

После того как вы выяснили, какой тип кислоты вы всегда заливаете в автомобильный аккумулятор, можно рассказать о нем несколько подробностей, а также посмотреть на характеристики готового электролита.

Как правило, существует несколько типов аккумуляторов, и не всегда имеет смысл спрашивать, какая кислота в них добавляется, поскольку конкретный тип аккумулятора не предусматривает ее использование. Они такие же, как литиевые и никель-кадмиевые батареи. В последнем случае вместо кислоты используется щелочь.

Для гелевых аккумуляторов ситуация несколько иная. Если говорить о том, какую кислоту всегда добавляют в такой аккумулятор, то ответ будет аналогичным. Кислота там — серная. Только электролит находится в форме геля.

Подавляющее большинство аккумуляторов, используемых в автомобилях, являются свинцово-кислотными. Они делятся на несколько разновидностей, в зависимости от добавок и агрегатного состояния электролита. Но мы почти всегда говорим о кислотных устройствах. И вы уже знаете, какая кислота используется в батарее.

Пропорции раствора более или менее всегда одинаковы. Она на 30-35% состоит из кислоты, а остальное — вода.

Крайне редко процент превышает 35-65%. Для выполнения всех задач, возложенных на автомобильные аккумуляторы, вполне достаточно 30%.

Теперь вы знаете, какая кислота всегда присутствует в автомобильном аккумуляторе. Это позволит вам понять, что необходимо приобрести для будущего обслуживания.

Смысл обслуживания заключается в добавлении определенного количества готового электролита или просто дистиллированной воды.

Но, объективно говоря, недостаточно просто понимать, какой тип кислоты обычно используется в аккумуляторе конкретного автомобиля. Вам еще нужно немного разобраться в понятиях концентрации и плотности.

Какую кислоту заливают в аккумулятор автомобиля

В некоторых типах автомобильных аккумуляторов в качестве электролита может использоваться щелочь. Например, батарея никель-кадмиевого типа. Кроме того, существует группа гелевых аккумуляторов, в которых жидкость находится в связанном состоянии. Но по сути это раствор серной кислоты, переведенный в гелеобразное состояние, или стекловолокно, пропитанное им.

Серная кислота широко используется в производстве свинцово-кислотных аккумуляторов для автомобилей. Его концентрация в электролите составляет около 30-35%, остальное — дистиллированная вода. Использование обычной водопроводной воды запрещено, так как она содержит соли многих металлов, попадание которых в аккумулятор сократит срок его службы.

Как правило, для бытового применения достаточно 30% серной кислоты, однако в обрабатывающей промышленности часто используются более высокие концентрации серной кислоты.

Концентрированная серная кислота может быть получена в два этапа. Первый — когда концентрация доводится до 65-70%, а второй — когда она увеличивается до 98%. Этот препарат наиболее подходит для длительного хранения. Можно достичь высокой концентрации 99%, но позже, из-за значительных потерь SO3, она снизится до 98,3%.

Применение серной кислоты и ее сорта

Существует несколько разновидностей серной кислоты, в том числе:

1. Азотная или башенная кислота. Концентрация составляет 75%, а плотность этой марки находится в диапазоне 1,67 г/см3. Свое название он получил благодаря нитрозо-методу производства в футерованных башнях. Обжиговый газ обрабатывается нитрозой, в результате реакции образуются кислота и оксиды азота.
2. Контакт. Концентрация достигает 92,5-98%, а плотность — 1,837 г/см3 . Этот вид также получают из обжигового газа, содержащего диоксид SO2. В ходе химической реакции он окисляется при контакте с ванадиевым катализатором.
3. Накопление. Концентрация 92-94%, плотность 1,835 г/см3.
4. Класс олеум. Концентрация довольно высокая -104,5%, плотность 1,897 г/см3, представляет собой концентрированный раствор кислоты и SO3.
5. Высокая концентрация олеума. Концентрация довольно высокая -114,6%, плотность 2,002 г/см3.

Процессы, происходящие в АКБ с участием электролита

В основе функционирования свинцово-кислотного аккумулятора лежат химические процессы с участием электролита. Батарея состоит из положительных и отрицательных пластин, которые погружены в раствор кислоты.

Пластины имеют токопроводящую сетку из свинца с добавками (в зависимости от типа аккумулятора), причем сетки отрицательных электродов имеют сероватый свинцовый порошок, положительных электродов — красновато-коричневый диоксид свинца.

Плотность электролита в заряженной батарее находится в диапазоне 1,128─1,300 г/см3. Когда батарея разряжается, кислота быстро высвобождается из электролита в результате химической реакции, и плотность значительно падает.

Полностью заряженный аккумуляторный элемент в автомобиле производит напряжение 2,5-2,7 В, когда клеммы не нагружены. Под нагрузкой это напряжение немного снижается до 2,1 В в течение нескольких минут. За это короткое время на поверхности отрицательных электродов успел образоваться плотный слой PbSO4. Соответственно, напряжение элемента на батарее, подключенной к автомобильному аккумулятору, составляет 2,15 В.

Если разряжать батарею малым током (около 10% от номинальной емкости), то напряжение элемента упадет до 2 В после 1-2 часов разряда. Это связано с тем, что в этот момент образуется большое количество PbSO4, который сильно закупоривает поры активной массы. Кроме того, увеличивается внутреннее сопротивление элементов батареи, а концентрация жидкости значительно снижается.

Контроль за состоянием электролита

Контроль электролита — важная процедура, которую следует проводить регулярно. Владелец автомобиля обязан проверить как уровень электролита в аккумуляторе, так и его плотность. Для проверки уровня электролита рекомендуется использовать стеклянную трубку, но если ее нет, можно использовать прозрачный корпус ручки.

Для измерения откройте крышки всех банок и опустите пластиковую/стеклянную трубку до пластин. Затем крепко зажмите его пальцем за верхний конец и поднимите вверх.

Оптимальный уровень электролита в пробирке должен составлять 10-12 мм. Если электролита не хватает, добавьте воды до необходимого уровня. Не добавляйте больше воды, чем необходимо.

Срок службы электролита

Стоит знать, что кислотный электролит — это раствор, который не имеет срока годности. Срок службы такой жидкости определяется исключительно тем, как она способна выполнять свою функцию.

Индикаторы, влияющие на время работы батареи, следующие:

1. Плотность электролита.
2. Температурный диапазон батареи.
3. Состояние заряда батареи.

Если эти условия являются нормальными, батарея будет иметь длительный срок службы.

Как поднять плотность электролита

Увеличение плотности жидкости вызывается повышением температуры и происходит в результате процесса, называемого гидролизом. Чтобы поддерживать это значение на необходимом уровне, необходимо регулярно добавлять дистиллят. Если измеритель кислотности электролита показывает значение ниже 1,275 г/см3, его необходимо повысить.

Кислотность электролита можно повысить двумя способами: полностью заменив старый электролит новым или добавив разбавленную концентрированную кислоту.

В случае разбавленной жидкости для каждой банки необходимо выполнить ряд шагов:

• Постарайтесь откачать как можно больше электролита с помощью шприца или резиновой колбы.
• Добавьте в банку 0,5 объема от 1,26 до 1,28 г/см3.
• Чтобы тщательно перемешать жидкость, приложите к проводам нагрузку минимальной мощности.

При измерении плотности полезно определить необходимый уровень. Если изменений нет, долейте половину оставшегося объема еще электролита.

С помощью этой процедуры можно довести концентрацию кислоты в электролите до оптимальной плотности.

Если плотность ниже 1,2 г/см3, электролит следует полностью заменить, так как долив не увеличит плотность. Однако если батарее меньше года, стоит попробовать.

Важно: Серная кислота разъедает кожу и одежду человека. Поэтому при работе с открытой батареей рекомендуется позаботиться о средствах индивидуальной защиты: надеть резиновые перчатки, защитные очки. Также полезен резиновый фартук.

Составляющий компонент строения АКБ

Без электролита, содержащегося в аккумуляторе, батарея не будет выполнять свою основную функцию, поскольку это вещество является активатором зарядки и разрядки. В емкости устройства должно быть довольно много жидкости и, соответственно, вес батареи не маленький.

Примерное расчетное соотношение составляет до 20 процентов жидкости, до 25 процентов пластика и свинцового компонента до 80 процентов по весу. Плюсовые пластины состоят из диоксида свинца, минусовые — из монолитного чистого свинца. Пластины используются для сборки пакетов, что способствует накоплению заряда.

Следует отметить, что аккумулятор различается по моделям, в частности, модель 55 Ач — одна из самых легких, которую довольно часто можно встретить в легковых автомобилях. Его вес составляет чуть менее 16 кг. Существуют также более компактные модели, которые весят меньше, например, 40 Ah и другие варианты.

Жидкость для аккумулятора

Работоспособность кислотного аккумулятора зависит от качества и процентного содержания его компонентов.

Электролит состоит из:

• Дистиллированная вода — получена с помощью дистиллятора (устройства, очищающего воду от примесей).
• Серная кислота.

Вода должна быть абсолютно без примесей. Наличие примесей сильно сокращает срок службы батареи.

Серная кислота в аккумуляторе составляет 35%, а дистиллированная вода — 65%.

Концентрация и плотность

Основным показателем концентрации кислоты в аккумуляторе является его плотность. В нормальном состоянии плотность электролита составляет 1,23 г/см3. В зависимости от времени года кислота в аккумуляторе должна иметь разную плотность.

Летом она может составлять 1,07 г/см3, а зимой 1,3 г/см3. В зимний период требуется более высокая плотность, чтобы предотвратить замерзание жидкости и растрескивание берегов.

Емкость батареи также зависит от уровня электролита в банках. Для определения этого используется стеклянная трубка.

Выполняются следующие операции:

• Открутите пробки на всех банках;
• Трубка опускается до уровня пластин;
• Отверстие трубки зажимается пальцем;
• Трубка вытягивается и определяется высота заполнения.

Рекомендуется расстояние 10-15 мм над уровнем плиты.

Одновременно измеряется плотность электролита. Если уровень и плотность электролита значительно отклоняются, необходимо провести корректировку.

Подготовительные работы

Перед обслуживанием аккумулятора прочитайте руководство, в котором содержится полная информация о доливке электролита в аккумулятор и инструкции по зарядке аккумулятора. Не следует также пренебрегать мерами безопасности:

Также не следует пренебрегать мерами предосторожности:

В первую очередь необходимо надеть костюм, который включает в себя брюки, куртку, прорезиненные перчатки и защитные очки. Положите батарею на верстак и очистите тряпкой от грязи.

Типы и характеристики электролитов

Электролит изготавливается путем смешивания концентрированной серной кислоты и дистиллированной воды в строго определенных пропорциях. Для получения электролита используется специальная аккумуляторная серная кислота (по ГОСТ 667-73) и дистиллированная вода (по ГОСТ 6709-72). Этот раствор используется во всех типах современных свинцово-кислотных аккумуляторов.

Основной характеристикой электролита является его плотность. Для нормальной работы батареи плотность электролита должна находиться в диапазоне 1,23-1,4 г/куб. см, поскольку при такой плотности раствор обладает максимальной электропроводностью.

Однако плотность концентрированной серной кислоты составляет 1,83 г/куб. см, поэтому для достижения необходимой плотности кислоту смешивают с водой.

Плотность электролита в значительной степени зависит от двух параметров: температуры и степени заряженности батареи.

Выше мы упоминали о зависимости плотности электролита от степени заряженности батареи: при зарядке плотность увеличивается, при разрядке уменьшается. Температурная зависимость плотности электролита проста: при понижении температуры плотность уменьшается, при повышении температуры плотность увеличивается.

Поэтому нормальная плотность определяется при температуре +25°C. Для измерения плотности при всех температурах используется таблица поправок ареометра:

-55 … -41	-0,05
-40 … -26	-0,04
-25 … -11	-0,03
-10 … +4	-0,02
+5 … +19	-0,01
+20 … +30	0
+31 … +45	+0,01
+46 … +60	+0,02

Например, плотность электролита при +25°C составляет 1,28 г/см3, при -15°C — 1,25 г/см3, а при достижении температуры +50°C (что характерно для подполья автомобиля) плотность увеличивается до 1,3 г/см3.

Для компенсации различий в плотности электролита в автомобильных батареях, работающих в разных климатических условиях, используются электролиты большей или меньшей плотности:

1. Летний и жаркий климат с плотностью от 1,23 до 1,24 г/куб.см;
2. Для умеренного и холодного климата — 1,27-1,28 г/куб. см;
3. Зимой и для холодного климата — 1,3-1,34 г/куб. см.

Кроме того, увеличение плотности электролита повышает его морозостойкость — более плотные электролиты более устойчивы к замерзанию, поэтому они лучше подходят для холодного времени года и холодного климата.

Сегодня можно купить электролит необходимой плотности, освободив себя от сложной процедуры приготовления настоящего электролита из кислоты и воды. Электролит продается в емкостях от 1 до 20 литров, поэтому вы всегда можете купить необходимое количество для работы.

Стало понятно, какая кислота в батареях, но опасно ли это?

Аккумуляторная кислота, хотя и разбавленная, является летучим и опасным веществом, которое не только загрязняет окружающую среду, но и может нанести серьезный вред здоровью человека. Вдыхание паров кислоты может не только затруднить дыхание, но и вызвать побочные эффекты в легких и дыхательных путях.

Длительное воздействие туманов или паров аккумуляторной кислоты может привести к таким заболеваниям, как катаракта верхних дыхательных путей, коррозия тканей, заболевания полости рта и другие.

Попадая на кожу, эта кислота может вызвать покраснение, ожоги и многое другое. Если он попадает в глаза, то может вызвать слепоту.

Аккумуляторная кислота опасна не только для здоровья, но и для окружающей среды. Старый аккумулятор на свалке или разлитый электролит могут загрязнить грунтовые воды и вызвать экологическую катастрофу.

Поэтому рекомендации экспертов сводятся к следующему:

• Всегда проверяйте уровень и плотность электролита в проветриваемых помещениях;
• Если аккумуляторная кислота попала на руки, немедленно вымойте их раствором воды и пищевой соды.

Соблюдайте необходимые меры предосторожности при работе с кислотой.

1. Если плотность электролита низкая, лучше всего обратиться в специализированную службу и не пытаться сделать это самостоятельно. Обращение с серной кислотой без надлежащей подготовки и знаний может не только навсегда повредить аккумулятор, но и нанести вред вашему здоровью;
2. Если у вас есть старая батарея, не выбрасывайте ее в мусорное ведро, а поищите специализированные пункты переработки (или магазины, принимающие старые батареи). Поскольку батарейки являются опасными отходами, выбрасывание их на свалки или в контейнеры может привести к экологической катастрофе. Со временем электролит в батарее выльется и загрязнит почву и грунтовые воды.

Сдавая старые батарейки в специальные пункты, вы не только защищаете окружающую среду и здоровье других людей, но и помогаете экономике, поскольку перезаряжаемые батарейки могут быть переработаны.

Мы надеемся, что внесли немного больше ясности в то, какой тип кислоты используется в аккумуляторах и почему используется именно эта кислота. Мы также надеемся, что в следующий раз, когда вам понадобится заменить батарейку на новую, вы обязательно переработаете старую, чтобы она не загрязняла окружающую среду и не вредила здоровью людей.

К чему приведет нарушение рецептуры

Значение 1,29 г/см3 не является самым высоким — можно найти концентрат электролита с плотностью 1,33 г/см3 (используется для коррекции), ранее был доступен даже 1,4 г/см3, но сейчас снят с продажи. Однако его все равно нужно разбавлять водой и только потом заливать в батарею. Почему я не должен заливать высококонцентрированный электролит?

Ничего хорошего из этого не выйдет! Высокая концентрация повреждает пластины аккумулятора, разъедая их со временем. Это происходит медленно, но эффективно! Поэтому, если вы заливаете высокий концентрат, не стоит удивляться, что батарея быстро выйдет из строя.

Электролит низкой плотности приводит к явлению, называемому сульфатацией. Многие опытные водители знают об этом процессе. Это вызывает отложение кристаллов сульфита свинца на пластинах, в результате чего металл теряет способность накапливать заряд.

Кроме того, как упоминалось выше, слишком низкая плотность может привести к замерзанию электролита и превращению его в лед. Последствия очевидны для всех, и повреждение пластин неизбежно.

Применение серной кислоты и её сорта

В целом, некоторые типы автомобильных аккумуляторов могут использовать щелочи в качестве электролита. Например, никель-кадмиевый или никель-железный аккумулятор. Существует также группа гелевых аккумуляторов AGM и GEL, в которых электролит находится в связанном состоянии. Но это тот же самый раствор серной кислоты.

Его просто переводят в гелеобразное состояние с помощью добавок (GEL) или пропитывают стекловолокном (AGM). Сегодня свинцово-кислотные автомобильные батареи с жидким электролитом остаются самым распространенным типом батарей. Поэтому мы будем обсуждать водный раствор серной кислоты, который нужно залить в аккумулятор.

Электролит

Дистиллированная вода

Серная кислота имеет множество различных применений. Например, его используют для очистки металлических поверхностей перед нанесением покрытий, а также применяют при приготовлении различных синтетических красителей.

Кроме того, серная кислота востребована в производстве удобрений, взрывчатых веществ, фармакологической промышленности и нефтепереработке.

Серная кислота широко используется в производстве свинцово-кислотных аккумуляторов для автомобилей. Концентрация кислоты в электролите составляет 30-35 процентов (по весу). Остальное — дистиллированная вода. Обычную водопроводную воду использовать нельзя, так как она содержит соли различных металлов. Их попадание в аккумулятор автомобиля значительно сокращает срок его службы.

В быту достаточно концентрации H2SO4 в 30 процентов, но в обрабатывающей промышленности часто используются более высокие концентрации серной кислоты. Концентрированная серная кислота производится в два этапа.

На первом этапе концентрация доводится до 70 процентов, а затем увеличивается до 98 процентов. Серная кислота такой концентрации наиболее пригодна для последующего хранения. Можно достичь концентрации 99%, но она снижается до 98,3% из-за потерь SO3.

Существуют основные марки серной кислоты, которые перечислены ниже:

1. Башня или азотная кислота. Концентрация составляет 75%. Плотность этой марки составляет 1,67 г/см3. Этот сорт получил свое название благодаря методу производства в футерованных башнях с использованием азотного метода. Газ от обжига диоксида серы (SO2) очищается с помощью нитрозо (H2SO4 с добавлением оксидов азота). В результате химической реакции образуются оксиды азота и кислота. В этом процессе оксиды находятся в непрерывной циркуляции в производственном цикле;
2. Контакт. Концентрация варьируется от 92,5 до 98 процентов. Плотность вида составляет 1,837 г/см3. Сорт также получают из обжигового газа, который содержит диоксид SO2. Он окисляется до SO3 при контакте с твердым ванадиевым катализатором;
3. Сорт олеума. Концентрация составляет 104,5 процента. Плотность составляет 1,897 г/см3. Сорт представляет собой раствор SO3 в серной кислоте (H2SO4). Соотношение SO3 составляет 20 процентов, а H2SO4 — 104,5 процента;
4. Высокий уровень олеума. Концентрация составляет 114,6%, а плотность — 2,002 г/см3;
5. Накопление. Концентрация составляет 92-94 процента, а плотность — 1,835 г/см3.

Контроль состояния батареи

Важно следить за основными показателями работы автомобильного аккумулятора в процессе эксплуатации. Это связано с тем, что незначительные отклонения в них могут дать возможность принять меры по исправлению ситуации. Проверьте количество электролита в батарее следующим образом:

1. Некоторые автомобильные аккумуляторы имеют маркированную шкалу, которая позволяет быстро определить уровень жидкости в корпусе.
2. Простым методом определения емкости является использование стеклянной трубки. Первым делом необходимо открутить все крышки банок, а затем окунуть пробирку в состав. Рекомендуемый уровень активного вещества составляет 10-12 мм.

Если уровень электролита снизился незначительно, его можно долить дистиллированной водой.

Рекомендуется покупать ее у химика, так как обычная вода часто продается как дистиллированная в обычном магазине. Не рекомендуется доливать воду выше требуемого уровня, так как это приводит к повышению давления и разрушению основных компонентов.

Особое внимание следует уделить необслуживаемым батареям. Они имеют уменьшенный поток воды, а в крышке находится система рециркуляции электролита. Однако можно значительно продлить срок службы конструкции, если долить жидкость до нужного уровня.

Плотность населения также является важным показателем, который трудно измерить. Для определения плотности используется ареометр, который представляет собой комбинацию запаянной стеклянной трубки с дробью и ртути. Определить необходимый параметр можно с помощью градуированной шкалы.

Измерение плотности выполняется следующим образом:

1. Сначала снимается верхняя крышка, после чего открывается доступ к разъемам. Затем из каждой банки удаляются все пробки.
2. Используемый инструмент погружают в банку и отсасывают электролит. Во время этого процесса нельзя перемешивать или смешивать состав.
3. Затем прибор снимается, и по шкале можно определить значение плотности.
4. На некоторых ареометрах значение обозначается как «полный заряд», «половина заряда» или «состояние разряда».

Рекомендуется периодически проверять электропитание или при возникновении проблем с запуском двигателя или движением при включении нескольких потребителей. Если обнаружен низкий уровень электролита или изменение плотности, источник питания следует вернуть в прежнее состояние.

Изменение плотности раствора

Если кислотность может быть снижена добавлением воды, то при ее повышении этого уже не происходит. Плотность жидкости, заливаемой в аккумулятор, регулируется степенью заряженности аккумулятора. Чем выше второе значение, тем выше первое.

Это происходит потому, что в конце окислительно-восстановительной реакции вода часто распадается на свои газообразные компоненты. Другими словами, он теряется, и концентрация кислоты в электролите увеличивается. Недостаток плотности компенсируется зарядкой. Если это не помогает, используется корректирующий электролит.

Соотношение заряда и плотности электролита

Плотность при 25°C, г/куб. см.	Уровень заряда, %.
1,27	100
1,23	75
1,21	62,5
1,19	50
1,15	25
1,13	12,56
1,12	6
1,11	0

Таблица 2. Зависимость плотности электролита от величины заряда батареи.

Приготовление электролита

Подготовка электролита требует подготовки инструментов и средств защиты.

Защитное оборудование:

• Резиновые перчатки;
• Фартук и рукава, устойчивые к воздействию агрессивных химических веществ;
• Защитные очки;
• Кальцинированная сода или другая щелочь для нейтрализации.

Инструменты и материалы:

1. Стекло или другой кислотостойкий контейнер;
2. Стеклянный термометр для измерения температуры раствора;
3. Ареометр или денсиметр для измерения плотности жидкости
4. Палочка для перемешивания жидкости;
5. Дистиллированная вода;
6. Серная кислота.

Серная кислота в аккумуляторе производится в соответствии с ГОСТ 2184-77 или ГОСТ 14262-78. Эти стандарты определяют концентрацию, количество примесей и другие технические условия.

Электролит для аккумулятора часто продается готовым к использованию. Здесь следует обратить внимание на условия, для которых она готовится.

Для дистиллированной воды применяется ГОСТ 6709-72.

Помимо материалов и средств защиты, важен порядок подготовки:

• Определяется плотность серной кислоты;
• В подготовленную емкость наливается соответствующее количество воды;
• Осторожно, тонкой струйкой, влейте кислоту в воду;

Важно: При смешивании кислоты и воды происходит химическая реакция с выделением тепла. Поэтому никогда не лейте воду в кислоту. Вода немедленно закипит, и капли кислоты разлетятся в разные стороны.

• Аккуратно перемешайте полученную смесь;
• оставьте остывать и настаиваться в течение нескольких часов.

Проходящие химические реакции

Свинцово-кислотные батареи широко используются благодаря своей простой конструкции. Накопление заряда и зарядка основаны на электрохимических процессах, которые могут происходить только в присутствии электролита. Характеристики этих источников питания следующие:

1. Структура состоит из комбинации положительных и отрицательных пластин, которые погружены в водный раствор соляной кислоты.
2. На пластинах имеются проводящие решетки. В них используется свинец, к которому добавляются различные легирующие элементы. Тип используемых присадок зависит от типа батареи.
3. Сетка положительных электродов покрыта диоксидом свинца, отрицательные пластины — черным порошком.
4. Электрические характеристики батарей в значительной степени зависят от плотности используемого электролита.

Для защиты конструкции от внешних воздействий сооружается герметичный корпус, имеющий отверстие для выхода газов. Плотность электролита может меняться в зависимости от степени заряженности батареи.

Для машин используется аккумулятор с плотностью кислоты 1,835 г/см3. При добавлении дистиллированной воды плотность составляет 1,3 г/см3. Сильный разряд источника питания вызывает снижение плотности из-за уменьшения количества кислоты.

Порядок замены электролита

Чаще всего в аккумуляторе используется вода, которую необходимо добавлять, проверяя плотность, но иногда приходится готовить и заливать электролит необходимой плотности для замены «родного».

Эта операция выполняется

1. Когда плотность рабочей жидкости в банках падает ниже определенного значения;
2. Когда аккумулятор не может удержать заряд.

Зная количество кислоты в батарее (точнее, ее качество), электролит заменяют полностью или частично.

Частичная замена выполняется следующим образом:

1. Используя шприц или медицинский пузырек, постепенно выдавите как можно больше жидкости.
2. Добавьте половину приготовленного раствора в банку.
3. Слегка взвесьте поводки, чтобы перемешать ингредиенты в банке.
4. Проверьте плотность и при необходимости повторите процедуру.
5. Если плотность ниже 1,2 г/см3, требуется полная замена.

Какая кислота в аккумуляторе автомобиля? Вопрос к химикам

Мне несколько раз задавали этот вопрос в письмах на блог, многие начинающие водители, которые только начинают водить, интересуются. Многие слышали о свинцово-кислотных аккумуляторах, но понятия не имеют, как они работают и почему внутри находится кислота.

Другие знают, что она есть, но понятия не имеют, что это за кислота! Другие считают, что внутри находится только дистиллированная вода и никакой кислоты! Сегодня я решил ответить на все эти вопросы.

Сразу ответим, что в автомобильном аккумуляторе содержится одна из самых сильных кислот — «серная» (если вы помните формулу H2SO4 из химии). Поэтому все разговоры о том, что в батарее находится только вода, мягко говоря, беспочвенны. В конце концов, отсюда и название — свинцово-кислотные батареи.

Для чего она применяется

Серная кислота является одним из компонентов, обеспечивающих работу аккумулятора, без нее не было бы зарядки и разрядки аккумулятора. Это одна из самых реакционноспособных неорганических кислот, реагирующая почти со всеми металлами и их оксидами и вступающая в реакцию обмена. Его активность зависит от наличия в нем воды.

Однако его не используют в чистом виде, а разбавляют дистиллированной водой. Соотношение примерно такое: 70% воды и 30% серной кислоты, это называется электролитом. Именно такой состав будет эффективно взаимодействовать со свинцовыми пластинами.

Когда аккумулятор заряжается, свинец высвобождает электроны, которые принимаются оксидом свинца (плюсовая и минусовая пластины), а когда аккумулятор разряжается, наоборот, этому переносу активно способствует серная кислота. Если бы его не было в конструкции батареи, ее эффективность упала бы в разы.

Я хочу сказать, что свинцово-кислотные батареи существуют с середины 19-го века и за столь долгое «путешествие» в наше время изменились очень мало. Посмотрите это информативное видео.

Справедливости ради следует отметить, что электролитом может быть практически любая жидкая среда, даже обычная вода (есть, конечно, исключения, но их немного).

Аккумуляторный электролит

Как мы видели выше, это смесь различных жидкостей. Электролитом также могут быть другие жидкие среды и, в последнее время, гелевые среды. Простой эксперимент — взять банку с водой и забить в нее два гвоздя — один медный, другой алюминиевый.

Подключите к ним мультиметр, и вы увидите, что они генерируют электрический ток, правда, ничтожно малый, но, тем не менее, он будет возникать, это и есть эффект «батарейки». Ток будет генерироваться до тех пор, пока один из металлов, обычно тот, который имеет наименьшее сопротивление, не разрушится. Однако принцип работы батареи несколько иной.

Представьте себе две пластины — из свинца и его оксида. При заряде, как я писал выше, свинец начинает отдавать электроны оксиду, так сказать, «распадается». Но при выписке они возвращаются из «окиси» — происходит восстановление. Таким образом, батарея является перезаряжаемой, многоразовой батареей.

Для активного действия — разрушения — восстановления пластин необходима агрессивная среда, способствующая замене, для этого и нужна серная кислота, она даже идеальна для такой работы. Но его нельзя использовать в чистом виде, он настолько активен, что просто разрушает свинец, возможно, растворяя его.

Поэтому его разбавляют водой в определенном соотношении и таким образом получают автоэлектролит определенной плотности.

Немного про плотность

Наконец, отметим, что концентрация кислоты может влиять на плотность электролита, а концентрированная имеет значение 1,83 г/см3. Если добавить дистиллированную воду, плотность снизится до желаемого уровня.

Показания готового электролита могут варьироваться от 1,2 до 1,4 г/см3.

Чтобы понять порог замерзания, сначала необходимо знать плотность. Например, при плотности 1,11 он замерзнет при температуре минус семь градусов. С другой стороны, рекомендуемые 1,27 — 1,28, например, имеют порог -58, -64 градуса. Маленькие столики для понимания.

Срок службы

Жидкость для аккумуляторов не имеет срока годности. До тех пор, пока электролит справляется со своей функцией, он считается пригодным для использования. Осмотр каждые три месяца, профилактическое обслуживание и правильная эксплуатация батареи должны привести к длительному сроку службы аккумуляторной кислоты.

В настоящее время автовладельцы переходят на современные аналоги, в которых рабочая жидкость находится в виде геля. Такие устройства не требуют технического обслуживания. Необходим контроль уровня заряда.

Читайте также: Датчик температуры окружающей среды: расположение, устройство, схема и особенности

Помните, что серная кислота и пролитый электролит очень опасны для окружающей среды. Зная тип кислоты, добавленной в аккумулятор, вы никогда не должны выбрасывать его на свалку. Проще и дешевле отнести его в пункт сбора.