Химический источники тока Источники тока

Химическими источниками тока (ХИТ) называются устройства, в которых химическая энергия при разряде за счет окислительно-восстановительных процессов превращается в электрическую. По характеру работы все известные разновидности ХИТ делятся на две группы гальванические элементы или первичные источники тока и электрические аккумуляторы или вторичные источники тока. [c.4]

На процессах окисления — восстановления основана работа широко распространенных химических источников электрического тока — свинцового и щелочного аккумуляторов. Это также гальванические элементы, но материалы в них подобраны с таким расчетом, чтобы была возможна максимальная обратимость процесса, иными словами, чтобы многократное повторение циклов зарядки и разрядки совершалось без необходимости добавления участвующих в их работе веществ. В настоящее время аккумуляторы получили широкое разнообразное применение в различных областях народного хозяйства. Они являются необходимой принадлежностью всех машин, на которых установлены двигатели внутреннего сгорания. Шахтные электровозы, грузовые электрокары, подводные лодки также работают на использовании свинцовых аккумуляторов. Не менее широкое распространение имеет свинцовый аккумулятор и в повседневной лабораторной практике, так как является дешевым и удобным источником тока. [c.271]

В настоящее время требуются химические источники тока, которые не только обладали бы высокими электрическими характеристиками, но по своим экономическим показателям могли быть использованы в широчайших масштабах. Одной из исключительно больших задач в этой области является создание химических источников тока для автомобилей, которые позволили бы перевести городской транспорт на электрическую тягу и тем самым радикально решить проблему оздоровления воздушной атмосферы в больших городах. В связи с этим возникает проблема разработки принципиально новых типов аккумуляторов. Эта работа находится еще в самой начальной стадии. Возможно, что одним из решений явится использование высокотемпературных систем с расплавленными солями в качестве электролита, в ко- [c.489]

Элемент Вольта и любые другие химические источники тока всегда содержат электроды, состоящие из проводников первого ро-да — металлов, графита И некоторых других веществ. Проводник первого рода характеризуются электронной проводимостью. Прохождение тока через них объясняется передвижением электронов. В химических источниках тока через твердые вещества с электронной проводимостью осуществляется отвод или подвод электронов к реагирующим веществам. [c.8]

Отсюда вытекает, что в химическом источнике тока отрицательный электрод является анодом, положительный — катодом. В электролизере, наоборот, отрицательный электрод является катодом, положительный — анодом. Поэтому следует обратить вни.мание на то, что понятия анод и катод связаны только с направлением тока, но не с полярностью электродов гальванической ячейки. [c.42]

Таким образом, первой и основной особенностью топливных элементов является возможность непосредственного преобразования химической энергии в электрическую с высоким коэффициентом полезного действия. Следует указать, что эта особенность, так же как и все изложенные выше термодинамические закономерности, относится не только к топливным элементам, но и к химическим источникам тока обычного типа —гальваническим элементам и аккумуляторам. В них, как это уже отмечалось ранее, также осуществляется прямое преобразование химической энергии активных веществ в электрическую энергию. Топливные элементы отличаются от обычных гальванических элементов и аккумуляторов тем, что в них компоненты реакции (топливо и окислитель) не заложены заранее в состав электродов, а непрерывно подаются к электродам в процессе работы. Поэтому они могут работать непрерывно и сколь угодно длительно, пока осуществляется подвод реагентов и отвод [c.490]

Первой и основной особенностью топливных элементов является возможность непосредственного преобразования химической энергий в электрическую с высоким коэффициентом полезного действия. Следует указать, что эта особенность, так же как и все изложенные выше термодинамические закономерности, относится не только к топливным элементам, но и к химическим источникам тока обычного типа — гальваническим элементам и аккумуляторам. В них, как это уже отмечалось ранее, также осуществляется прямое преобразование химической энергии активных веществ в электрическую [c.547]

Книга знакомит читателей с современным состоянием теории и производства важнейших типов химических источников тока. В ней собраны и систематизированы наиболее важные сведения о свойствах материалов, используемых при изготовлении сухих гальванических элементов и аккумуляторов. Значительное место в книге уделено номенклатуре, электрическим и эксплуатационным характеристикам химических источников тока. [c.3]

Другой метод отличается большой наглядностью и особенно удобен для измерения внутреннего сопротивления, имеющего емкостный характер. Метод основан на пропускании через химический источник тока импульсов прямоугольной формы и осциллографировании процесса изменения напряжения на клеммах источника тока во времени. Метод может рассматриваться как разновидность известного способа определения степени заряженности никель-кадмиевых аккумуляторов, при котором используется пульсирующий ток однополупериодного выпрямителя. Сущность метода заключается в следующем. При прохождении через источник тока импульсов прямоугольной формы напряжение на его зажимах изменяется так, как показано на рис. 24. В течение полу-периода от а до через источник тока протекает ток и напряжение на зажимах будет складываться из э. д. с. Е, падения напряжения на активном сопротивлении источника тока Уг и падения напряжения /с- [c.83]

Для химических источников тока с емкостно-индуктивным характером внутреннего сопротивления (рис. 23,а) величина последнего, измеренная на переменном токе, в резонансной точке может быть значительно меньше, а на индуктивной ветви больше значения, полученного методом постоянного тока. Такая зависимость наблюдается, например, у свинцовых аккумуляторов емкостью не более 700 а-ч, а также у небольших никель-кадмиевых аккумуляторов. [c.87]

С практической точки зрения знание сопротивления химических источников тока переменному току различной частоты необходимо для оценки величины пульсации напряжения ХИТ, обусловленной импульсным характером нагрузки, или параллельной работой с выпрямительными устройствами. [c.88]

Важнейшими характеристиками любого химического источника тока являются удельные характеристики. Из них наиболее полно характеризует свойства источника тока величина удельной энергии, отдаваемой при определенной мощности (рис. 192, 193). Кривые рис. 192, 193 построены для конкретных типов химических источников тока они дают лишь ориентировочное представление о свойствах электрохимических систем, так как в пределах одной системы в зависимости от конструкции характер кривых может быть несколько иной. [c.367]

В химических источниках тока электрический ток возникает в результате самопроизвольных реакций окисления — восстановления на катоде и аноде. Например, в свинцовых аккумуляторах происходят следующие процессы [c.129]

Топливным элементом называется устройство, в котором энергия химической реакции может непосредственно и непрерывно преобразовываться в электрическую энергию. С одной стороны, в этом определении подчеркивается отличие топливных элементов от тепловых машин. Если в топливном элементе (как и в любом другом химическом источнике тока) окислительные и восстановительные реакции протекают па разных электродах с непосредственным получением электрической энергии, то в случае тепловых машин суммарная реакция окисления топлива и восстановления окислителя приводит к превращению химической энергии в тепловую энергию, которая преобразуется затем в механическую, а эта последняя в свою очередь — в электрическую. К.п.д. тепловых машин, как известно, ограничен к.п.д. цикла Карно. Топливный элемент лишен этого ограничения, что позволяет достичь максимального к.п.д., а практически 65—70%. С другой стороны, в отличие от гальванических элементов или аккумуляторов, которые требуют перезарядки, топливные элементы в условиях непрерывной подачи активных компонентов и отвода продуктов реакции позволяют обеспечить непрерывную генерацию электроэнергии. [c.5]

Одним из важных параметров химического источника тока, во многом определяющим практическую применимость, является величина его саморазряда. Если отвлечься от таких тривиальных, неэлектрохимических явлений, как, нанример, наличие внутреннего замыкания, высыхание или другие изменения электролита, то основная причина саморазряда источников тока — это электрохимический саморазряд отдельных электродов. [c.738]

Поскольку потеря электронов отвечает реакции окисления, а их приобретение — реакции восстановления, то можно сказать, что анод — это электрод, на котором происходит окисление, а катод — электрод, на котором происходит восстановление. Поэтому анод одновременно является отрицательным, а катод — положительным полюсом химического источника тока. [c.13]

Практическое исиользование электрохимических систем (как химических источников тока или как электролитических ванн) всегда связано с электрохимическими реакциями, протекающими с конечной скоростью в одном наиравлении. Естественные электрохимические процессы, например разрушение металлов под действием окружающей среды, также направленны и совершаются с заметной скоростью. Поэтому как в первом, так и во втором случаях электрохимические системы уже пе находятся в состоянии равновесия и их свойства значительно отличаются от свойств соответствующих равновесных систем. [c.276]

Изучение водородного перенапряжения позволяет выяснить механизм этой реакции и представляет большой интерес с теоретической точки зрения. Установленные при этом закономерности можно частично распространить и на другие электрохимические реакции, что значительно повышает теоретическую значимость работ по водородному перенапряжению. Изучение водородного перенапряжения имеет также большое практическое значение, потому что современная промышленная электрохимия является преимущественно электрохимией водных растворов, и процессы электролитического разложения воды могут накладываться на любые катодные и анодные реакции. Водородное перенапряжение составляет значительную долю напряжения на ваннах по электролизу воды и растворов хлоридов. Знание природы водородного перенапряжения позволяет уменьшить его, а следовательно, снизить расход электроэнергии и улучшить экономические показатели этих процессов. В других случаях (электролитическое выделение металлов, катодное восстановление неорганических и органических веществ, эксплуатация химических источников тока) знание природы водородного перенапряжения позволяет успешно решать обратную задачу — нахождение рациональных путей его повышения. Все эти причины обусловили то, что изучение процесса катодного выделения водорода и природы водородного перенапряжения всегда находилось и находится в центре внимания электрохимиков. [c.397]

Химические источники тока [c.222]

Электрохимия имеет очень больщое значение, так как закономерности электрохимии являются теоретической основой для разработки важных технических процессов — электролиза и электросинтеза, т. е. получения химических продуктов на электродах прн прохождении тока через растворы (получение хлора и щелочей, получение и очистка цветных и редких металлов, электросинтез органических соединений). Важной областью практического применения электролиза является гальванотехника (электропокрытие металлами и получение металлических матриц). Другая важная область техники, в основе которой лежат электрохимические процессы, — это создание химических источников тока (электрохимических или так называемых гальванических элементов, в том числе аккумуляторов), в которых [c.383]

ЭЛЕКТРОДВИЖУЩИЕ СИЛЫ. ХИМИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ТОКА [c.517]

Возможны такие системы, которые нельзя использовать как химические источники тока, но в которых электрический ток возникает за счет электрохимических реакций с тем же механизмом, что и в обычных элементах. Таковы, напрнмер, микроэлементы, возникающие на поверхности металлов и сплавов при коррозии их в электролитах. [c.518]

Химические источники тока делятся на источники тока одноразового действия (гальванические элементы) и многоразового действия (аккумуляторы). [c.598]

При работе любого химического источника тока протекает суммарная химическая реакция взаимодействия окислителя (активное вещество положительного электрода) с восстановителем (активное вещество отрицательного электрода). Максимальная электрическая работа, получаемая при работе источника тока, равна убыли изобарного потенциала для этой реакции [c.602]

Диоксид марганца широко используют в качестве окислителя (деполяризатора) в химических источниках тока, в том числе и батарейках карманных фонарей. Перманганат калия применяют как окислитель во многих органических синтезах, в аналитической химии (перманганатометрия), в медицине. Соединения марганца входят в состав многих катализаторов, в том числе ускорителей высыхания масляной краски (на самом деле масло, входящее в состав краски, не высыхает, а окисляется кислородом воздуха, образуя при этом полимер). [c.551]

Применение. Цинк входит в состав ряда важных сплавов, в частности латуни. В большом масштабе проводят цинкование железа с целью защиты его от коррозии. Цинк —обычный материал для анодов химических источников тока. 2п5 широко применяют в качестве люминофора, это сое,Е1,инение используют также как пигмент в лаках и красках. [c.599]

Для накопителей и преобразователей электрической энергаи одними из основных являются их удельные энергетические характеристики. Удельная энергия шепчется, как правило, в Дж/г или Дж/см . Однако для химических источников тока по традиции, когда они были лишь стационарными и предназначенными для питания силовых элект ричесйих цепей, удельные энергетические характеристики оцениваются еще в Вт-ч/кг и Вт-ч/л. Правда, для тонкопленочных химических источников тока, изготавливаемых накоплением активных вещест(в, для оценки их удельных энергетических характеристик уже используют более удобные единицы измерешя мкВт-ч на I мкм толщины и на 1 см поверхности. [c.15]

Химические источники тока. Электролиз. Редокс-элементы с активными или инертными электродами могут служйть химическими источниками тока. При работе этих источников энергия химической реакции непосредственно превращается в электрическую в соответствии с (VII.23). Химические источники тока подразделяются на аккумуляторы и гальванические элементы. Последние допускают лишь однократное использование, поскольку один из электродов (например, цинк в элементе Даниэля—Якоби) необратимо расходуется. Аккумуляторы можно использовать многократно, так как их работоспособность может быть восстановлена при пропускании тока в обратном направлении от внешнего источника. [c.181]

При изучении влияния электрического поля на процесс дегазации об разец заряжался как обкладка конденсатора, для чего через холодильник 5 пропаивалась подводящая проволока 6 из ковара или молибдена. Второй обкладкой конденсатора служила стальная фольга 7, обмотанная с наружной стороны реакционной кварцевой трубки. Между обмоткой печи 2 п фольгой 7 устанавливался кварцевый экран 8. Для создания электрического поля к концам ВН подключались химические источники тока, выпрямитель на 360—400 , собранный по двухполупериодной схеме на лампе 6Ц5С с включением в качестве фильтра емкости 20 мкф, высоковольтный выпрямитель от установки В1 и, наконец, телевизионный выпрямитель. Таким образом, мы располагали источниками с напряжением от 60 до 12000 причем во всех случаях предусматривалась возможность подачи на образец как поло>кительного, так н отрицательного потенциала. [c.52]

Химическими источниками тока (ХИТ) называются устройства, превращающие химическую энергию окислительно-восстановительных процессов в электрическую. Для такого превращения необходимо, чтобы окислительный и восстановительный процессы, связанные с изменением зарядов у электродов, были разделены пространственно и электроны проходили через в ещнюю цепь 1]. Процесс превращения химической энергии в электрическую в химическом источнике тока называется разрядом. По характеру работы все известные разновидности ХИТ подразделяют на гальванические элементы, или первичные источники тока, и электрические аккумуляторы, или вторичные источники тока. [c.5]

Проводники разделяются на проводники первого рода, к которым принадлежат, главным образом, металлы и их сплавы, и проводники второго рода, так называемые электролиты. Пол проводники, как ие имеющие тгрименения при эксплоатации химических источников тока, мы рассматривать не будем. Проводники пф-вого рода переносят ток с помощью электронов и потому часто называются электронными. Проводники второго рода — электролиты — в водных растворах или в расплавленном состоянии проводят электрический ток, причем перенос тока осуществляется движущимися ионами. [c.8]

Электрохимическая система, производящая электрическую энергию за счет протекающих в ней химических превращений, называется химическим источником тока или гальваническим элементом (рис, 2, б). Здесь электрод, пос1>1лающий электроны во внешнюю цепь, называется отрицательным электродом или отрицательным полюсом элемента. Электрод, принимающий электроны из внешней цепи, называется положительным электродом или положительным полюсом элемента. [c.13]

В самом простом случае назначение мембраны сводится к предотвращению смешения растворов без ограничения транспорта ионов. Такие разделяющие мембраны, называемые обычно диафрагмами, не участвуют непосредственно в установлении равновесия в электрохимической системе и не вносят собственного вклада в ее э.д.с. Электрохимические системы с диафрагмами широко применяются в разных отраслях электрохимической промышленности, (прн производстве хлора и щелочи, при электросинтезе, в гальва-иотехнике, в химических источниках тока и т. д.). [c.207]

Прохождение электрического тока через электрохимическую систему связано ке только с соответствующими химическими превращениями, но и с изменением ее электрических характеристик, прежде всего э.д.с. и электродных потенциалов, ио сравиенпю с их исходными значениями в отсутствие тока. При этом если электрохимическая система является электролизером (электролитической ванной), то напряжение на ней при данной силе тока будет больше обратимой э.д.с. той же системы E (j)>E, и наоборот, если электрохимическая система генерирует ток, т. е. является химическим источником тока — гальваническим элементом или аккумулятором, то его внешнее напряжение будет меньше, чем э.д.с. Еа 1)<Е. [c.287]

Уравнения (14.4) и (14.5) согласуются с наблюдениями. Рациональная организация эл( ктрохимического процесса, при которой химический источник тока отдает максимум электрической э 1ергии, а электролитическая ванна потребляет ее минимальное количество, возможна в том случае, если известна причина возникновения э.д.с. поляризации и выяснена ее природа. Так как э.д.с. поляризации является результативной величиной, слагающейся из изменений электродных потетшалов, то прежде всего необходимо изучить зависимость электрг)дных потенциалов от силы тока. Эту задачу решает кинетика электродных процессов. [c.288]

Любая электрохимическая цепь в принципе может служить источником электрического тока. При соединении крайних электродов металлическим проводником вследствие наличия э.д.с. по проводнику начинают двигаться электроны от электрода с более отрицательным потенциалом к электроду с менее отрицательным потенциалом. Одновременно на поверхности электродов происходят электрохимические реакции, энергия которых служит источником электрической энергии, выделяющейся во внешней цепи. По разным причинам (малая электрическая емкость, малая скорость и необратимость химических реакций, физические изменения электродов при эксплуатации и т. д.) ббль" шая часть цепей не может быть практически использована для получения электрического тока, и лишь немногие имеют прикладное значение в качестве химических источников тока. [c.598]

Литий применяют как добавку к некоторым сплавам, в химических источниках тока, для получения алюмогидрида LiAlH4, используемого и качестве восстановителя во многих органических синтезах. Легкий изотоп лития служит для промышленного получения трития [c.307]

Некоторое количество СО содержится в автомобильных выхлопных газах, что сильно загрязняет атмосферу в больших городах. Актуальной проблемой является создание чистого автомобиля . В настоящее время преобладают два направления ре1псния данной задачи — создание электрического автомобиля с химическими источниками тока н оборудование обычных автомобилей каталитическими ирнставкамн, дожигающими СО в выхлопных газах. Такие приставки разработаны (Д. В. Сокольский с сотр.) и используются, но иока несколько дороги. тик как в остав контактной массы входит палладий. [c.357]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология