Срок службы (ill) Гальванические элементы

По мере прохождения электрического тока через замкнутый гальванический элемент электрод из менее благородного металла разрушается, металл постепенно переходит в раствор в форме ионов (электрохимическая коррозия, см. 8.12). По этой причине гальванические элементы имеют весьма ограниченный срок службы. [c.218]

К сожалению, это не всегда возможно. Обычно приходится пользоваться батареями, выпрямителем или машинным генератором. Гальванические батареи неудобны из-за короткого срока службы сухие элементы необходимо часто заменять, аккумуляторы—перезаряжать. В лабораторных исследованиях, где требуются небольшие токи и низкое напряжение, целесообразнее и дешевле иметь выпрямитель. [c.30]

Железо и его сплавы, в которых концентрация легирующих элементов невелика, следует признать неустойчивыми в любой атмосфере за исключением очень сухих, не содержащих промышленных загрязнений. Эти сплавы не рекомендуется эксплуатировать в атмосфере наружного воздуха, а также и в закрытых помещениях, без дополнительных средств защиты. Однако из этого неправильно было бы делать вывод, что состав сплава (сталей) при применении таких средств безразличен. Практика показывает, что и защищенные конструкции ведут себя по-разному в зависимости от состава металла или сплава, из которого они изготовлены чем менее устойчив сплав, тем быстрее разрушаются средства защиты (лакокрасочные, гальванические покрытия и др.). Кроме того, чаще всего в приборе, машине или конструкции имеется большое количество деталей, которые не могут быть подвергнуты защите. Поэтому от правильного выбора сплава сильно зависит и срок службы конструкции или сооружения. В связи с этим рассмотрим поведение отдельных сплавов в различных атмосферах. [c.264]

Основными требованиями к гальваническим элементам являются следующие большой срок службы, высокие плотность тока и напряжение на клеммах. Желательно также, чтобы они обладали высоким к. п. д., использовали дешевые активные вещества, имели малые размеры и вес, были просты по устройству и долговечны. [c.200]

Существенным недостатком гальванических элементов является саморазряд — расходование ими электрохимически активных веществ при отсутствии внешнего тока, Причиной этого может быть, например, растворение металла электродов вследствие образования так называемых локальных элементов или протекание процесса, генерирующего ток, непосредственным химическим путем, или же недостаточная изолирующая способность диэлектрических деталей элемента. Так, например, в элементе Даниэля ионы меди Си могут вследствие диффузии подойти к цинковому электроду, где затем возможен непосредственный процесс 2п + Си 2п + Си, при этом электроны не потекут по внешней цепи (гл. 1П, 2). Саморазряд уменьшает срок службы элемента, последний со временем становится непригодным, даже если он вообще не использовался для получения энергии. [c.202]

В тех случаях, когда от гальванического элемента требуется высокая удельная (отнесенная к единице веса) мощность, вместо цинка в качестве анода применяются более легкие металлы — магний или алюминий. Так как электродный потенциал этих металлов в сопоставимых условиях значительно отрицательнее, чем потенциал цинка, то они позволяют получить элементы с гораздо большей э. д. с. Однако у таких элементов есть существенный недостаток из-за коррозии анода их саморазряд в большинстве случаев велик, поэтому срок службы весьма непродолжителен. Вследствие этого их используют в качестве так называемых резервных элементов. Резервный элемент представляет собой закрытый сосуд, содержащий электроды, деполяризатор, а иногда и электролиты в твердом состоянии. При погружении в воду или заполнении водой электролит растворяется — элемент готов к работе. Некоторые типы таких [c.213]

К гальваническим элементам начали предъявляться все более строгие требования возможно меньшие габариты и вес большая мощность нечувствительность к кратковременным перегрузкам, неблагоприятным рабочим условиям и транспортировке устойчивость к механическим воздействиям, а также колебаниям давления и температуры продолжительный срок службы. В связи с этим наряду с созданием новых элементов потребовалось дальнейшее совершенствование уже известных. Ради удовлетворения этих требований — весьма существенных при использовании элементов как для гражданских, так и военных целей — приходится иногда поступиться более высоким к.п.д., который не всегда является решающим условием. [c.242]

Расположение металлов в ряду напряжений играет роль не только при нанесении покрытий, но и при конструировании деталей из различных металлов. Здесь также необходимо исключить образование гальванических элементов. В первую очередь это относится к металлам, находящимся в электрическом контакте неблагородный металл при этом растворяется. Для того чтобы покрытия удовлетворяли указанным требованиям, разработаны соответствующие нормы, которые, ввиду их важности, рассматриваются отдельно (стр. 658). Нормирована также и минимальная толщина покрытий, гарантирующая в определенных условиях удовлетворительный срок службы покрытия. [c.593]

Развитие техники поставило новые требования к источникам тока. Необходимо увеличение удельной мощности, к. п. д., срока службы и т. д. В связи с этим большой интерес представляют электрохимические генераторы (ЭХГ), создаваемые на основе топливных элементов. По сравнению с аккумуляторами ЭХГ имеют более высокие энергии на единицы массы и объема, по сравнению с гальваническими элементами — более высокие удельные энергии, срок службы и более низкую стоимость получаемой энергии, по сравнению с двигателями внутреннего сгорания и тепловыми машинами ЭХГ имеют более высокий к. п. д. и другие достоинства. [c.3]

Эта особенность обусловливает возможность более длительного срока службы (ресурса) и снижения массы на единицу энергии ТЭ по сравнению с обычным гальваническим элементом. [c.6]

В ряде случаев в калийной промышленности применяют протекторную защиту к поверхности или детали присоединяют протектор — электрод из металла с более электроотрицательным потенциалом. Чаще всего в качестве протектора используют аммонит, образующий с защищаемой деталью гальванический элемент, в котором протектор является анодом и интенсивно разрушается, а защищаемая деталь — катодом. Такая защита увеличивает срок службы оборудования от шести месяцев до двух лет. [c.142]

На расстоянии 2—3 м от подземного сооружения в шурф диаметром 25 см, глубиной около 2 м устанавливается электрод из сплава магния, а шурф заполняется тестообразной обмазкой из смеси магниевой и кальциевой солей и глины. Электрод соединяется металлически с защищаемым сооружением. В электролите (почве) создается таким путем короткозамкнутый гальванический элемент, в котором металл электрода играет роль катода (минус). Токи теперь будут выходить в грунт не с подземного сооружения, а с этого электрода и будут его разрушать вместо трубы плп конструкции. Срок службы протектора зависит от его веса и может достигать нескольких лет. [c.339]

Хотя кобальтовые сплавы сохраняют свой блеск на воздухе, они слишком дороги для применения в качестве коррозионно-стойких. Применение этих сплавов имеет смысл только в том случае, когда к коррозионному воздействию среды присоединяется работа на износ. Так, сплав № 4 применяется в литом состоянии для матриц и другого инструмента при производстве смесей для сухих гальванических элементов срок службы его в 4—8 раз больше, чем срок службы стальных изделий. [c.298]

Четко разработанная технология регенерации ионитов с учетом особенностей применяемых марок позволяет на несколько лет продлить срок их службы. Диапазон применения метода ионообменной очистки достаточно широк, но поскольку в машиностроении наиболее сложными по химическому составу являются сточные воды гальванических цехов, имеет смысл подробнее остановиться на особенностях извлечения ионов наиболее распространенных элементов и регенерации насыщенного их соединениями сорбента. [c.74]

Химические источники тока делятся на гальванические элементы и йккумуляторы. К первой группе относятся источники однократного пользования. Срок службы гальванического эле.-мента заканчивается, когда вещества, участвующие в химической реакции, полностью или частично израсходованы. Ко второй группе относятся источники многократного пользования. Они обладают способностью накапливать (аккумулировать) подведенную извне электрическую энергию. [c.154]

В обычном гальзаническом элементе активные компоненты закладываются заранее, срок действия гальванического элемента определяется запасом активных компонентов непосредственно в элементе. После расхода активных компонентов гальванический элемент выходит из строя. В ТЭ активные компоненты подводятся епрерывно. Топливный элемент преобразует химическую энергию в электрическую до тех пор, пока в него поступают восстановитель (топливо) и окислитель. Таким образом, срок службы ТЭ определяется не запасом активных компонентов, а другими причинами, которые будут рассмотрены позднее. [c.6]

Гальванинеские эффекты. Поскольку в морской воде медь катодна по отнощению к большинству других металлов, то в гальванической паре с медью коррозии подвергается обычно другой элемент такой пары. Как правило, соединение двух медных сплавов друг с другом не приводит к отрицательным последствиям, более того, в некоторых случаях удачный выбор элементов пары продлевает срок службы конструкции. При изготовлении трубных досок в качестве материала основы обычно выбирают сплав, который является более анодным, чем материал самих труб, например для труб из алюминиевой латуни в качестве основы берут листовую морскую латунь. [c.101]

Мягкие покрытия должны тщательно оберегаться, поскольку царапины и другие повреждения приводят в коррозионньус условиях к очень сильным разрушениям, обусловленным в большинстве случаев образованием гальванических элементов. Следует учитывать также экономическую сторону вопроса. Иногда покрытие рассматривают как роскошь, тем более что изделия с покрытиями дороже незащищенных. Однако расходы, связанные с нанесением покрытия и, естественно, повышающие стоимость изделия, во много раз меньше тех убытков, которые связаны с ремонтом незащищенных изделий. Теперь стало общим правилом защищать все предметы, которые в какой-либо степени подвержены действию агрессивной среды, и гарантировать этим длительный срок службы. При этом должны быть учтены результаты коррозионных испытаний и выдержаны нормы, устанавливающие минимальную толщину покрытия. Таким путем возможно избежать огромных потерь металла. [c.594]

Электрохимия неводных растворов имеет значительные практические достижения. Изготовлены батареи с твердыми электролитами из натриевого -глинозема. Для обеспечения большой емкости гальванических элементов рекомендуется в качестве материала для катода и анода использовать легкий металл с высокой реакционной способностью, большими значениями Е°, более других для этого подходит литий. Однако из-за очень высокой реакционной способности литий нельзя применять в водных системах и даже в жидком аммиаке. С использованием литиевых электродов и диоксида серы или тионилхлорида ЗСЬО в качестве растворителя и окислителя разработана гальваническая батарея с большим сроком службы. [c.245]

После того как в 1894 г. В. Оствальд [1] высказал идею о переходе от малоэкономичного теплового двигателя к высокоэффективному способу получения энергии путем обратимого соединения топлива и кислорода в гальваническом элементе, а Э. Баур [2], посвятивший всю свою жизнь топливному элементу, впервые вскрыл разнообразные трудности, связанные с его реализацией, этот комплекс проблем снова и снова привлекал к себе внимание исследователей многих стран. Многие исследования, проводившиеся в этом направлении, оканчивались безуспешно. Будучи чисто термодинамическими, школы Нернста, Габера и Баура не могли объяснить свои неудачи по созданию топливного элемента прямого действия (элемента, в котором непосредственно окисляется уголь) такое объяснение стало возможным лишь с точки зрения обоснованного позднее учения о кинетике )еакций. Только в 1956 г. Бишоффу, Юсти и Шпенглеру 3] (в связи с их безуспешными попытками осуществить идею Шоттки [4] о топливном элементе прямого действия с твердыми электролитами) удалось доказать, что элементы прямого действия (главным образом из-за малой электрохимической активности твердых топлив) при температурах ниже примерно 800 0 не могут обеспечить плотность тока выше 1 ма смР-. Возникающая вследствие этого необходимость иметь большой объем элемента на 1 кет установленной мощности, тепловые потери, превышающие мощность на выходе, небольшой (при таких высоких температурах) срок службы материала конструкции и сложность удаления. несгоревших остатков явились причиной неосуществимости идеи Оствальда. [c.13]

Вся история развития химических источников тока является по сути дела историей развития источников тока с неорганическими активными материалами (табл. 5-4). Лишь за последние годы опубликован ряд исследований [Л. 21—27] элементов с органическими окислителями, которые вызвали значительный интерес к эти.м малоизученным, но, очевидно, перспективным системам. Недостаточность внимания в прежние годы к органическим веществам как возможным активным материалам в химических источниках тока частично объяснялась их высокой стоимостью и дефицитностью. В настоящее время в связи с широким развитием промышленности органического синтеза этот вопрос уже в известной степени потерял свою остроту. Как показали работы Морхауса и Гликсмана, на основе органических веществ можно создать как резервные элементы, т. е., элемен-ты, рассчитанные на кратковременное действие, так и гальванические элементы длительного срока службы. [c.87]

Так, например, разработан ряд гальванических марганцево-цинковых элементов, соответствующий по ряду показателей требованиям МЭК. Из всех испытаний, которым подвергаются ХИТ, к наиболее важным относятся испытания на величину емкости, определение величины емкости при низких температурах, определе1ше остаточной емкости и саморазряда, определение наработки, срока службы и сохранности, проверка отдачи аккумуляторов. [c.29]

Недостаточная корреляция между временем службы покрытия и пористостью не является неожиданной, так как ясно, что обнаженная поверхность будет со временем увеличиваться. Помимо растрескивания, вызванного внутренним напряжением, за которым следует отделение покрытия (будет рассмотрено позднее), коррозия сама по себе может вызывать образование оголенных участков, которых пет на свежепокрытой поверхности. Разрушение обычно начинается локально и затем распространяется, как показано на стр. 109. Может случиться, что коррозионные агенты проникают через тонкое покрытие и достигают основного металла прежде, чем распространение коррозии по горизонтали приведет к встрече различных корродирующих участков. Если покрытие равномерное, так что корродирующие объемы являются микроскопическими расширяющимися полусферами, время, необходимое для его перфорации и образования коррозионного элемента, будет грубо пропорционально квадрату толщины для тонкого покрытия, но для толстого покрытия при условии, что начальные центры достаточно соприкасаются, чтобы допустить быстрое слияние корродирующих поверхностей, требуемое время может грубо приближенно рассматриваться как прямо пропорциональное толщине. На сегодня вообще принято, что время жизни покрытия пропорционально толщине и это подкрепляется наблюдениями над тщательно приготовленными материалами с покрытиями равномерной толщины и подвергнутыми испытаниям на геометрически простых формах. В частности, внушительной является опубликованная Худсоном диаграмма, характеризующая время жизни покрытий, как функцию его толщины. Точки для алюминия, цинка и кадмия хорошо ложатся на три различные прямые линии [981. Если покрытие неравномерно, время жизни будет часто определяться толщиной наиболее слабого места. Установлено, что на горяче-оцинкованном железе невозможно получить равномерную толщину покрытия при осаждении некоторого минимального количества цинка, возможно 0,02 г/см . Если это принять, то следует, что оцинкованное железо только при толщине, соответствующей - 0,015 г1см , будет иметь срок службы много меньший, чем 5/7 от срока службы покрытия толщиной 0,02 г/сж , которое равномерно распределено. Имеются ясные практические указания на то, что время жизни покрытия пропорционально его толщине. Некоторые старые конструкции с толстым гальваническим покрытием были найдены в хорошем состоянии после 15-летней эксплуатации, в то время как заново покрытые железные конструкции подверглись в тех же условиях коррозии в течение года сомнительно, чтобы старые конструкции покрывались на среднюю толщину, в 15 раз превышающую толщину покрытия на вновь оцинкованных [c.575]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология