Kaj je akumulatorska kislina? Dejstva o žveplovi kislini

Mark Williamson / Getty Images

Baterijska kislina se lahko nanaša na katero koli kislino, ki se uporablja v a kemična celica oz baterijo , vendar običajno ta izraz opisuje kislino, ki se uporablja v svinčevih akumulatorjih, kot so tisti v motornih vozilih.

Kislina avtomobilskega ali avtomobilskega akumulatorja je 30-50% žveplova kislina (H_dvaSO₄) v vodi. Običajno ima kislina a Krt frakcija 29%-32% žveplove kisline, gostota 1,25-1,28 kg/L in koncentracija 4,2-5 mol/L. Akumulatorska kislina ima a pH približno 0,8.​

Kaj je akumulatorska kislina?

• Akumulatorska kislina je splošno ime za žveplovo kislino (ZDA) ali žveplovo kislino (UK).
• Žveplova kislina je mineralna kislina s kemijsko formulo H_dvaSO₄.
• V svinčenih akumulatorjih se koncentracija žveplove kisline v vodi giblje od 29 % do 32 % ali med 4,2 mol/L in 5,0 mol/L.
• Akumulatorska kislina je zelo jedka in lahko povzroči hude opekline.
• Običajno je kislina akumulatorja shranjena v steklenih ali drugih nereaktivnih posodah.

Konstrukcija in kemijska reakcija

Svinčeno-kislinski akumulator je sestavljen iz dveh svinčenih plošč, ločenih z a tekočina ali gel, ki vsebuje žveplovo kislino v vodi. Baterija je polnilna, s polnjenjem in praznjenjem kemične reakcije . Ko se baterija uporablja (prazni), se elektroni premaknejo z negativno nabite svinčene plošče na pozitivno nabito ploščo.

Negativna reakcija plošče je:

Pb(s) + HSO₄^-(aq) → PbSO₄(s) + H⁺(aq) + 2 e^-

Pozitivna reakcija plošče je:

PbO_dva(s) + HSO₄^-+ 3H⁺(aq) + 2 e^-→ PbSO₄(s) + 2 H_dvaO(l)

Kar lahko združimo, da napišemo celotno kemijsko reakcijo:

Pb(s) + PbO_dva(s) + 2 H_dvaSO₄(aq) → 2 PbSO₄(s) + 2 H_dvaO(l)

Polnjenje in praznjenje

Ko je akumulator popolnoma napolnjen, je negativna plošča svinec, elektrolit pakoncentrirana žveplova kislina, pozitivna plošča pa je svinčev dioksid. Če je baterija preveč napolnjena, elektroliza vode proizvede plin vodik in kisik plina, ki se izgubi. Nekatere vrste baterij omogočajo dodajanje vode, da nadomestijo izgubo.

Ko se baterija izprazni, povratna reakcija tvori svinčev sulfat na obeh ploščah. Če je baterija popolnoma izpraznjena, sta rezultat dve enaki plošči svinčevega sulfata, ločeni z vodo. Na tej točki velja, da je baterija popolnoma prazna in je ni mogoče obnoviti ali ponovno napolniti.

Imena žveplove kisline

Če žveplovo kislino imenujemo 'akumulatorska kislina', je podatek o koncentraciji kisline. Pravzaprav obstaja več različnih imen za žveplovo kislino, ki običajno odražajo njeno uporabo.

Koncentracija manj kot 29 % ali 4,2 mol/L: Splošno ime je razredčena žveplova kislina.29-32 % ali 4,2-5,0 mol/L: To je koncentracija akumulatorske kisline v svinčenih akumulatorjih.62%-70% ali 9,2-11,5 mol/L: To je komorna kislina ali gnojilna kislina. To je koncentracija kisline, narejena s postopkom s svinčeno komoro.78%-80% ali 13,5-14,0 mol/L: To je stolpna kislina ali Gloverjeva kislina. To je koncentracija kisline, pridobljene z dna Gloverjevega stolpa.93,2 % ali 17,4 mol/L: splošno ime za to koncentracijo žveplove kisline je 66 °Bé ('66-stopinjska Bauméjeva') kislina. Odraža gostoto kisline s pomočjo hidrometra.98,3 % ali 18,4 mol/L: To je koncentrirana žveplova kislina. Čeprav je mogoče izdelati skoraj 100 % žveplovo kislino, kemikalija izgubi SO3 blizu vrelišča in nato postane 98,3 %.

Lastnosti akumulatorske kisline

• Akumulatorska kislina je zelo jedka. Močno reagira s kožo in sluznicami, pri čemer sprošča veliko toplote.
• Je polarna tekočina.
• Akumulatorska kislina ima visoko električno prevodnost.
• Čista akumulatorska kislina je brezbarvna, vendar kislina zlahka pobere nečistoče in se obarva.
• Ni vnetljiv.
• Akumulatorska kislina je brez vonja.
• Njegova gostota je skoraj dvakrat večja od gostote vode, in sicer 1,83 g/cm³.

Viri

• Davenport, William George; King, Matthew J. (2006). Proizvodnja žveplove kisline: analiza, nadzor in optimizacija . Elsevier. ISBN 978-0-08-044428-4.
• Haynes, William M. (2014). CRC Handbook of Chemistry and Physics (95. izdaja). CRC Press. strani 4–92. ISBN 9781482208689.
• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Kemija elementov (2. izdaja). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
• Jones, Edward M. (1950). 'Komorna proizvodnja žveplove kisline'. Industrijska in inženirska kemija . 42 (11): 2208–2210. doi:10.1021/ie50491a016
• Zumdahl, Steven S. (2009). Kemijska načela (6. izdaja). Podjetje Houghton Mifflin. str. A23. ISBN 978-0-618-94690-7.