Lọwọlọwọ orisun, kemikali. Orisi ti kemikali ti isiyi orisun ati ẹrọ

Lọwọlọwọ awọn orisun , kemikali (abbreviated buruju) - aṣamubadọgba, ninu eyi ti awọn agbara ti a redox lenu ti ni iyipada sinu itanna agbara. Miiran ti wọn awọn orukọ - ẹya electrochemical alagbeka, galvanic cell , ohun didawaye. Won awọn ọna opo ni awọn wọnyi: awọn ibaraenisepo ti awọn meji reagents fa a kemikali lenu pẹlu kan ibakan ina lọwọlọwọ agbara ipin. Ni awọn orisun ilana ti o npese ina lọwọlọwọ waye multistage eni. Akọkọ tu gbona agbara, ki o si ti wa ni yipada sinu darí ati ki o nikan ki o si sinu itanna agbara. Anfani to buruju - ọkan-ipele ilana, i.e. awọn ina ti wa ni gba taara, bypassing awọn igbesẹ ti pese gbona ati darí okunagbara.

itan

Bawo ni o se akọkọ lọwọlọwọ orisun? kemikali awọn orisun won npe ni galvanic ẹyin lẹhin ti awọn Italian sayensi ti awọn eighteenth orundun - Luigi Galvani. O si wà kan si alagbawo rẹ, anatomist, physiologist ati physicist. Ọkan ninu awọn agbegbe ti iwadi re je lati iwadi awọn aati ti eranko si orisirisi ita ipa. Awọn kemikali ọna ti producing ina ti a ti la Galvani lairotẹlẹ, nigba ọkan ninu re adanwo lori ọpọlọ. O ti wa ni ti sopọ si a aise nafu ninu awọn Ọpọlọ ese meji irin farahan. Nigba ti yi sele ti iṣan ihamọ. Ara alaye ti yi lasan ti Galvani ti ko tọ. Ṣugbọn awọn esi ti re adanwo ati akiyesi ran rẹ compatriot Alessandro Volta ni ọwọ-ẹrọ.

Volta si tumọ nkan ninu iṣẹ rẹ yii ti iṣẹlẹ ti itanna isiyi nipasẹ kan kemikali lenu laarin meji irin ni olubasọrọ pẹlu awọn iṣan àsopọ ti awọn Ọpọlọ. Ni igba akọkọ ti kemikali lọwọlọwọ orisun wò bi a eiyan pẹlu brine, pẹlu farahan immersed ninu rẹ ti sinkii ati Ejò.

Ni awọn ise-asekale CCS bẹrẹ si ṣe ni idaji keji ti awọn ọgọrun ọdun, ọpẹ si awọn Frenchman Leklanshe ti o se awọn jc manganese-sinkii ẹyin pẹlu iyọ electrolyte, ti a npè lẹhin rẹ. Lẹhin kan ọdun diẹ, yi ti a ti dara didawaye si miiran sayensi ati ki o jẹ nikan ni jc kemikali orisun ti ina ṣaaju ki o to 1940.

Oniru ati isẹ lu

kemikali lọwọlọwọ orisun ẹrọ pẹlu meji amọna (conductors ti akọkọ irú) ati awọn intervening electrolyte (adaorin ti awọn keji ni irú, tabi dẹlẹ adaorin). Lori awọn aala ti awọn ẹrọ itanna o pọju Daju laarin wọn. Awọn elekiturodu lori eyi ti awọn atehinwa oluranlowo ti wa ni oxidized a npe ni anode, ati awọn ọkan ni eyi ti awọn oxidant imularada - cathode. Pọ pẹlu awọn electrolyte, nwọn je ohun electrochemical eto.

A byproduct ti awọn redox lenu laarin awọn amọna wa ni awọn iṣẹlẹ ti ẹya ina lọwọlọwọ. Nigba yi lenu, awọn atehinwa oluranlowo ti wa ni oxidised ati oxidant yoo fun awọn elekitironi ti o gbà wọn ati nitori yi ti ni pada. Awọn niwaju awọn electrolyte laarin awọn cathode ati awọn anode ni a pataki ṣaaju lenu. Ti o ba ti jo illa jọ powders ti o yatọ meji awọn irin, ko si ina isun ko ni šẹlẹ, gbogbo agbara yoo si ni tu bi ooru. Awọn electrolyte wa ni ti nilo lati streamline awọn ilana ti itanna gbigbe. Julọ igba ìgbésẹ iyo ojutu tabi yo ti awọn oniwe-didara.

Awọn amọna wo bi irin awo tabi akoj. Ni won immersion ni electrolyte Daju ẹya ina ti o pọju iyato laarin wọn - awọn ìmọ Circuit foliteji. Awọn anode ni kan ifarahan lati ikolu ti elekitironi ati ki o kan cathode - si wọn itewogba. Lori wọn dada kemikali lenu bẹrẹ. Nwọn si duro nipa awọn šiši ti awọn pq, bi daradara bi nigba ti ọkan ninu awọn reactants run. Kikan gba ibi nipa yiyọ ti ọkan ninu awọn amọna tabi electrolyte.

Tiwqn electrochemical awọn ọna šiše

Lọwọlọwọ awọn orisun kemikali oxidants wa ni lo bi atẹgun acid iyọ, atẹgun, halides, ti o ga irin oxides nitroorganic yellow ati t. D. Atehinwa asoju ninu rẹ ni o wa awọn irin ati awọn won kekere oxides, hydrogen, ati hydrocarbon agbo ogun. Bi electrolytes lo:

1. Olomi solusan ti acids, alkali, iyo ati bẹ lori. D.
2. Nonaqueous solusan pẹlu dẹlẹ elekitiriki gba nipa dissolving ni iyọ ni Organic tabi ẹya ara olomi.
3. iyọ melts.
4. Ri agbo pẹlu ionic latissi, ninu eyiti ọkan ninu awọn movable ions.
5. Matrix electrolytes. Eleyi omi solusan tabi melts wa ni be ni pores ti a ri to ti kii-conductive body - elektronositelya.
6. Ion-paṣipaarọ electrolytes. Yi ri to asopọ pẹlu awọn ti o wa titi ionic awọn ẹgbẹ ti kanna ami. miiran ami ti Jona nigba ti mobile. Eleyi ohun ini mu ki awọn elekitiriki ti awọn electrolyte unipolar.

galvanic batiri

Kemikali lọwọlọwọ orisun ni electrochemical ẹyin - ẹyin. Ẹdọfu ni ọkan ninu awọn wọnyi ẹyin ni kekere - lati 0,5 to 4V. Ti o da lori aini, lu lo galvanic batiri, wa ninu ti awọn orisirisi serially ti sopọ eroja. O ti wa ni ma lo ni ni afiwe tabi ni jara-afiwe asopọ ti awọn orisirisi eroja. Ni a jara Circuit nigbagbogbo ni nikan ni kanna jc ẹyin tabi awọn batiri. Ki nwọn ki o ni kanna sile ni o wa: electrochemical eto, oniru, ilana iyipada ati iwọn. Fun awọn iru asopọ jẹ ṣee ṣe lati lo eroja ti o yatọ si titobi.

classification lu

Kemikali awọn orisun yato ni:

• iwọn;
• ikole;
• reagents;
• Iseda energoobrazuyuschey lenu.

Awọn wọnyi sile setumo awọn iṣẹ ti awọn CCS dara fun a pato ohun elo.

Sọri ti electrochemical ẹyin da lori orisirisi ba wa ni opo ti isẹ. Ti o da lori awon abuda kan, iyato:

1. Jc kemikali orisun - isọnu ohun kan. Won ni kan awọn iṣura reagents, eyi ti o ti run ninu lenu. Lẹhin iru kikun isun cell npadanu ṣiṣe. Ninu miiran jc to buruju ni a npe ni galvanic ẹyin. Olóòótọ yoo nìkan pe wọn - awọn ano. Awọn alinisoro apẹẹrẹ ti a jc orisun agbara - "Batiri" AA.
2. Gbigba kemikali lọwọlọwọ orisun - awọn batiri (tun npe ni Atẹle, iparọ buruju) ni o wa reusable eroja. Nipa ran a lọwọlọwọ lati ita Circuit ni awọn ọna itọsọna nipa batiri lẹhin kikun isun lo reactants ti wa ni atunbi lẹẹkansi tẹlera kemikali agbara (ni agbara). Nitori awọn seese ti gbigba agbara lati ẹya ita ibakan lọwọlọwọ orisun ẹrọ ti wa ni lo fun igba pipẹ, intermittently lati saji. Awọn ilana ti o npese itanna agbara ni a npe ni accumulator yosita. Awọn wọnyi ni lu awọn batiri ti ọpọlọpọ awọn ẹrọ itanna (kọǹpútà alágbèéká, mobile awọn foonu ati bẹ lori. N.).
3. Gbona kemikali orisun - awọn ẹrọ ti awọn lemọlemọfún igbese. Nigba won isẹ nibẹ ni a lemọlemọfún sisan ti titun batches ti reagents ati yiyọ ti lenu awọn ọja.
4. Awọn ni idapo (polutoplivnyh) electrochemical ẹyin ni a iṣura ti ọkan ninu awọn reactants. Awọn keji ẹrọ ti wa ni pese si awọn ita. Awọn aye ti awọn ẹrọ da lori ipese ti akọkọ reactant. Ìfihàn kemikali orisun ti itanna isiyi wa ni lo bi awọn batiri, ti o ba wa nibẹ ni awọn seese ti mimu-pada sipo won idiyele nipa ran lọwọlọwọ lati ẹya ita orisun.
5. Lu ti o ṣe sọdọtun recharged mechanically tabi chemically. Fun wọn, o jẹ ṣee ṣe lati ropo lẹhin kan gba agbara ni kikun lo reagents lori titun ipin. Ti o ni, won ko lemọlemọfún ẹrọ bi daradara, bi awọn batiri lorekore recharged.

abuda lu

Ni ipò abuda kan ti kemikali orisun agbara ni:

1. Open Circuit foliteji (OCV tabi a batiri foliteji). Yi oṣuwọn nipataki da lori electrochemical eto (apapo kan ti a atehinwa oluranlowo, awọn oxidizing oluranlowo ati awọn electrolyte). Tun OCV ni ipa electrolyte fojusi, ìyí ti isun, iwọn otutu ati awọn miran. OCV da lori iye ti awọn ti isiyi ti nṣàn nipasẹ awọn lu.
2. Agbara.
3. Awọn isun lọwọlọwọ - da lori awọn ita Circuit resistance.
4. Agbara - awọn ti o pọju iye ti ina ti yoo fun lu nigba ti o ti wa ni mo agbara.
5. Awọn agbara akoonu - o pọju agbara gba ni kikun yosita ẹrọ.
6. Lilo abuda. Fun batiri, o ti wa ni nipataki ẹri nọmba ti idiyele-isun waye lai sokale ni foliteji tabi idiyele agbara (awọn oluşewadi).
7. Otutu ibiti o išẹ.
8. Ibi akoko - awọn ti o pọju iye ti akoko laarin awọn manufacture ati awọn igba akọkọ yosita ẹrọ.
9. Service aye - awọn ti o pọju lapapọ ipamọ ati iṣẹ aye. Fun idana ẹyin ni o wa pataki akoko ti iṣẹ pẹlu lemọlemọfún ati lemọlemọ isẹ.
10. Lapapọ agbara ti fi fun awọn ti gbogbo iṣẹ aye.
11. Darí agbara pẹlu ọwọ si gbigbọn, mọnamọna, ki o si bẹ lori. N.
12. Agbara lati sise ni eyikeyi ipo.
13. Dede.
14. Rorun itọju.

Awọn ibeere fun Lu

Awọn oniru ti electrochemical ẹyin yẹ ki o pese ohun ayika conducive si awọn julọ daradara lenu. Awọn ipo ni:

• dena lọwọlọwọ jijo;
• aṣọ iṣẹ;
• darí agbara (pẹlu lilẹ);
• Iyapa ti awọn reactants;
• ti o dara olubasọrọ laarin awọn amọna ati electrolyte;
• iṣẹ lọwọlọwọ lati lenu ibi si ohun ita o wu pẹlu kere adanu.

Lọwọlọwọ orisun, kemikali gbọdọ pade awọn wọnyi gbogboogbo awọn ibeere:

• ga iye ti kan pato sile;
• o pọju otutu ibiti o ti operability;
• awọn ti o tobi wahala;
• o kere iye owo ti a kuro ti agbara;
• foliteji iduroṣinṣin;
• agbara itoju;
• aabo;
• irorun ti itọju, ki o si apere ko si nilo fun o;
• gun iṣẹ aye.

isẹ ti lu

Awọn ifilelẹ ti awọn anfani ti jc ẹyin - ko si nilo fun eyikeyi itọju. Ṣaaju ki o to bẹrẹ lilo wọn to lati ṣayẹwo awọn hihan, selifu-aye. Nigba ti a ti sopọ o jẹ pataki lati mo daju awọn polarity ati ki o ṣayẹwo awọn iyege ti awọn ẹrọ olubasọrọ. Eka sii kemikali orisun - awọn batiri, ti wa ni demanding a diẹ pataki itoju. Awọn idi ti won iṣẹ - awọn ti o pọju itẹsiwaju ti aye. Nife fun awọn batiri ni:

• itọju cleanliness;
• mimojuto awọn ìmọ Circuit foliteji;
• mimu awọn electrolyte ipele (fun refilling nikan distilled omi le ṣee lo);
• Iṣakoso ti awọn electrolyte fojusi (nipasẹ hydrometer - simple ẹrọ fun idiwon ito iwuwo).

Nigba isẹ ti electrochemical ẹyin nilo lati ni ibamu pẹlu gbogbo awọn ibeere o jọmọ si awọn ailewu lilo itanna onkan.

Lu sọri ti electrochemical awọn ọna šiše

Orisi ti kemikali lọwọlọwọ awọn orisun, ti o da lori awọn eto:

• yorisi (acid);
• nickel-cadmium, nickel-irin, nickel-sinkii;
• manganese-sinkii, Ejò-sinkii, Makiuri, sinkii, sinkii-kiloraidi;
• fadaka-sinkii, fadaka ati cadmium;
• air-irin;
• nickel-hydrogen ati fadaka-hydrogen;
• manganese-magnẹsia;
• litiumu ati t. d.

Modern lilo ti buruju

Lọwọlọwọ orisun, kemikali O ti wa ni Lọwọlọwọ lo ni:

• awọn ọkọ;
• šee ẹrọ;
• ologun ati aaye ọna ẹrọ;
• ijinle sayensi itanna;
• Medicine (ẹrọ).

Faramọ apeere ti buruju ni ile:

• batiri (gbẹ ẹyin);
• batiri to šee ile onkan ati Electronics;
• uninterruptible ipese agbara;
• ọkọ ayọkẹlẹ awọn batiri.

Paapa ni opolopo gba litiumu kemikali orisun ti ina. Eleyi jẹ nitori si ni otitọ wipe litiumu (Li) ni o ni ga agbara iwuwo. O daju pe o nse fari awọn odi elekiturodu o pọju ti gbogbo awọn miiran awọn irin. Litiumu-dẹlẹ awọn batiri (Lia) niwaju ti gbogbo awọn miiran iye ti CCS ati ki o pato agbara ti awọn ṣiṣẹ foliteji. Bayi ni nwọn maa Titunto si titun kan Ayika - opopona irinna. Ni ojo iwaju ijinle sayensi idagbasoke jẹmọ si ilọsiwaju naa ti litiumu batiri, yoo gbe ninu awọn itọsọna ti ultrathin awọn aṣa ati ki o tobi eru-ojuse awọn batiri.