Химические источники тока по току

При получении больших количеств энергии элементы и аккумуляторы не могут конкурировать с механическими генераторами. Тем не менее во многих случаях они до сих пор сохранили важное практическое значение. Химические источники тока применяются в различных отраслях народного хозяйства, в морском флоте, авиации, на железных дорогах, электростанциях, в автомобильном и тракторном хозяйстве, в радиоаппаратуре, в установках связи, в быту и т. д. Значение химических источников тока особенно возросло в последние 10—20 лет в связи с развитием новой техники. Они нашли применение в многочисленных электронных устройствах, ракетной технике, спутниках Земли, управляемых снарядах и др. Производство элементов и аккумуляторов в настоящее время представляет важную отрасль электротехнической промышленности. [c.14]

Как и в случае химического источника тока, электрод, на котором происходит окисление, называют анодом, а электрод, на котором идет-восстановление,—катодом. Однако различие здесь заключается в том, что при электролизе анод заряжен положительно ( + ), а катод отрицательно (—). Для химических источников тока знаки обратные. Это связано с тем, что процессы, протекающие при электролизе, обратны процессам, имеющим место в гальванических элементах. [c.262]

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]

Вторичными химическими источниками тока, или электрическими аккумуляторами, называются такие источники тока, работоспособность которых после разряда может быть восстановлена путем заряда, т. е. путем пропускания постоянного электрического тока через аккумулятор в направлении, противоположном тому, в котором протекал ток при разряде. [c.67]

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]

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]

Большое значение для практики имеют удельные характеристики химических источников тока при низких температурах. У всех без исключения химических источников тока с уменьшением температуры, при которой происходит разряд, величина удельной энергии при одной и той же величине удельной мощности снижается. Однако это снижение происходит ио-разному у различных источников (рис. 194). Так, ртутно-цинковые элементы, имеющие при температуре 20° С самую высокую удельную энергию, при температуре всего —10° С являются одними из самых худших источников тока по величине удельной энергии. [c.371]

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. Изучается взаимодействие электрических явлений и химических реакций (электролиз, химические источники электрического тока, теория электросинтеза). В электрохимию включают обычно учение о свойствах растворов электролитов, которое с равным правом можно отнести и к учению о растворах. [c.19]

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 ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА 1. Аккумуляторы [c.598]

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]

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]

Первые исследования взаимосвязи электрич. и хим. явлений относятся ко 2-й пол. 18 в. Однако эти исследования носили случайный характер из-за отсутствия постоянного и достаточно мощного источника электрич. энергии. Такой источник появился шшь на рубеже 18-19 вв. в результате работ Л. Гальвани и А. Вольта, с именами к-рых обычно и связывают становление Э. В дальнейшем были разработаны более совершенные хим. источники тока, полувдвшие назв. гальванических элементов. С их помощью было сделано много открытий в области физики, установлен ряд осн. законов электричества и магнетизма. После изобретения динамомашины в бО-х гг. 19 в. гальванич. элементы как источники тока потеряли свое значение новый подъем интереса к ним начался с середины 20 в. в связи с развитием полупроводниковой радиотехники, микроэлектроники, космич. техники. В настоящее время роль автономных химических источников тока вновь значительно возросла. [c.465]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология