Химические источники тока энергии

Активными называются вещества, в результате превращения которых в процессе реакции получается электрическая энергия. Обычно активным веществом гальванического элемента является отрицательно заряженный электрод - анод, на котором идет реакция окисления. На положительно заряженном электроде - катоде идет реакция восстановления. При работе химического источника тока отрицательно заряженные частицы (анионы) перемещаются к аноду, а положительно заряженные ионы (катионы) движутся к катоду. Количественное соотношение между химическим превращением вещества на электродах и электрической энергией определяется законами Фарадея. [c.35]

Курс Технология электрохимических производств , читаемый на соответствующих кафедрах технологических, химико-технологических и политехнических вузов, включает ряд разделов, в которых рассматриваются процессы электролиза водных растворов без выделения и с выделением металлов, электрохимического синтеза неорганических и органических веществ, электролиза расплавов, а также основы производства источников электрической энергии. Естественно, что подробное изложение этих вопросов в книге ограниченного объема невозможно, да и не требуется по учебному плану. Задачей курса является общее ознакомление студентов с процессами превращения химической энергии в электрическую (в производстве химических источников тока) и с возможными путями использования электролиза для получения различных продуктов. [c.7]

Если окислительно-восстановительную реакцию осуществить так, чтобы процессы окисления и восстановления были пространственно разделены, и создать возможность перехода электронов от восстановителя к окислителю по проводнику (внешней цепи), то во внешней цепи возникнет направленное перемещение электронов —электрический ток. При этом энергия химической окислительно-восстановительной реакции превращается в электрическую энергию. Устройства, в которых происходит такое превращение, называются химическими источниками электрической энергии, или гальваническими элементами. [c.176]

В принципе электрическую энергию может дать любая окислительно-восстановительная реакция. Однако число реакций, практически используемых в химических источниках электрической энергии, невелико. Это связано с тем, что не всякая окислительновосстановительная реакция позволяет создать гальванический элемент, обладающий технически ценными свойствами (высокая и практически постоянная э. д. с., возможность отбирания больших токов, длительная сохранность и др.). Кроме того, многие окислительно-восстановительные реакции требуют расхода дорогостоящих веществ. [c.278]

Химическая энергия реализуется в работе химических источников тока различного устройства и назначения. [c.58]

ХИМИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ТОКА — устройства, в которых энергия химических реакций непосредственно превращается в электрическую, например, гальванические элементы, аккумуляторы, топливные элементы. [c.274]

Высокопористые волокна с развитой удельной поверхностью и пористостью применяются для получения электродов химических источников тока, фильтрующих систем, высокотемпературной теплоизоляции, электродов для молекулярных накопителей электрической энергии, матриц для хранения коррозионно-активных материалов. [c.569]

Электрохимический процесс превращения химической энергии реагирующих веществ в электрическую энергию находит практическое применение в химических источниках тока — элементах и аккумуляторах. [c.12]

Превращение химической энергии в электрическую сопровождается в элементе протеканием электродных реакций восстановления одних веществ и окисления других. Для получения во внешней цепи направленного движения электронов от окисляемого вещества к восстанавливаемому необходимо, чтобы процессы окисления и восстановления веществ были пространственно разделены друг от друга и электроды контактировали между собой через электролит. Поэтому все химические источники тока построены по одной схеме они состоят из электролита, т. е. проводника второго рода, [c.14]

Емкость и энергия. Емкость элемента — это количество электричества, которое химический источник тока отдает при разряде. [c.16]

Определение и классификация. Элементы, в которых происходит окисление обычного топлива или продуктов его переработки (водорода, окиси углерода, водяного газа и др.) и за счет изменения изобарно-изотермического потенциала реакции образуется электрическая энергия, получили название топливных элементов. Позднее это понятие было расширено. Топливными элементами стали называться химические источники тока, в которых активные вещества, участвующие в токообразующей реакции, в процессе работы элемента непрерывно подаются извне к электродам. Комплекс батарей топливных элементов и обслуживающих систем, например установка для охлаждения, называется электрическим генератором. [c.48]

Химическими источниками тока называются устройства, в которых энергия химической реакции непосредственно превращается в электрическую энергию. [c.154]

Литиевые элементы (ЛЭ) относят к группе химических источников тока, обладающих наиболее высокой удельной энергией, достигающей 600 Вт-ч/кг. [c.242]

Зная электродные потенциалы, можно определить электродвижущую силу (э.д.с.) гальванического элемента. Гальваническим элементом называют устройство, в котором энергия химической реакции непосредственно превращается в электрическую (гальванические элементы называют также химическими источниками тока). [c.56]

В принципе, электрическую энергию может Дс1,ть любая окислительно-восстановительная реакция. Однако число реакций, практически используемых в химических источниках электрической энергии, неве.лико. Это связано с те.м, что не всякая окислительно-восстановительная рег кция позволяет создать гальванический элемент, обладающий технически ценными свойствами (высокое и практически постоянное напряжение, возможность отбирания больших токов, [c.272]

По направлению взаимного превращения электрической и химической форм энергии различают две группы электрохимических систем. При электролизе за счет внешней электрической энергии возникают химические реакции. Переход энергии химического процесса в электрическую осуществляется в химических источниках тока (гальванические элементы, аккумуляторы). [c.454]

В рассмотренных условиях самопроизвольного протекания реакции (I) электрохимическая цепь, изображенная на рис. I, работает как химический источник тока, а элемент цепи А служит потребителем электрической энергии. Если же в электрохимической цепи на рис. 1 А обозначает источник постоянной и достаточно большой разности потенциалов, причем отрицательный полюс этого источника расположен слева, а положительный справа, то реакции (I)—(III) будут протекать в обратном направлении. В этих условиях электрохимическая цепь работает как электролизер. [c.6]

Химические источники электрической энергии подразделяются на источники одноразового использования — элементы и многоразового использования — аккумуляторы. Аккумуляторы — это источники электрической энергии, которые после использования (разряда) могут быть возвращены в исходное состояние при протекании тока в направлении, противоположном току разряда, под воздействием внешнего источника энергии (т. е. при заряде). [c.377]

Аккумуляторы — химические источники тока многократного действия, по принципу работы не отличающиеся от гальванических элементов, но накапливающие электрическую энергию при своем заряде и отдающие ее при разряде. [c.356]

Гальванические элементы называют химическими источниками электрической энергии. К химическим источникам тока относят также аккумуляторы, которые допускают многократное использование (гальванические элементы — однократное . [c.149]

Электрохимические системы различаютси ие только по природе совершающихся в 1ГЯХ процессов (физические, концентрационные и химические цепи), ио и по их действию. Так, например, химические системы, являющиеся основой построения химических источников электрпчес1- ой энергии, или, как их чаще называют, химических источников тока (ХИТ), разделяются по этому принципу на три группы. [c.207]

С помощью гальванического элемента можно превратить свободную энергию реакции ДС я электрическую теоретически полностью. Практически это удается осуществить в химических источниках тока на 80-90%, тогда как к.п.д. тепловых электростанций достигает 40%. [c.205]

Одним из наиболее перспективных является электрохимический способ преобразования химической энергии в электрическую, который осуществляется в химических источниках тока. К достоинствам последних относится высокий к. п. д., бесшумность, безвредность, возможность использования в космосе и под водой, в переносных устройствах, на транспорте и т. п. К химическим источникам тока относят гальванические элементы, аккумуляторы и топливные элементы. [c.358]

Гальванические первичные элементы. Гальваническими первичными элементами называют устройства для прямого преобразования химической энергии заключенных в них реагентов в электрическую энергию. Реагенты (окислитель и восстановитель) входят непосредственно в состав гальванического элемента и расходуются в процессе его работы. После расхода реагентов элемент не может больше работать. Таким образом, это источник тока одноразового действия, поэтому его еще называют первичным химическим источником тока. Гальванический элемент характеризуется э. д. с., напряжением, емкостью и энергией, которую он может отдать во внешнюю цепь. Э. д. с. элемента определяется термодинамическими функциями протекающих в нем процессов (см. 53). Напряжение элемента и меньше э. д. с. из-за поляризации электродов и омических потерь. [c.358]

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]

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]

Устройства, которые применяют для непосредственного преобразования энергии химической реакции в электрическую энергию, называются гальваническими элементами. Их называют также химическими источниками электрической энергии (сокращенно ХИЭЭ) или химическими источниками тока. [c.273]

Как и в случае химического источника электрической энергии, электрод, на котором происходит восстановление, называется катодом электрод, на котором происходит окисление, называется анодом. Но при электролизе катод заряжен отрицательно, а анод — положительно, т. е. расиределение знаков заряда электродов противоположно тому, которое имеется при работе гальванического элемента. Причина этого заключается в том, что процессы, нроте-1ииощие ирн электролизе, в принципе обратны процессам, идущим ирн работе гал])Ваиического элемента. При электролизе химическая реакци.ч осуществляется за счет энергии электрического тока, подводимой извне, в то время как ири работе гальванического элемента энергия самопроизвольно протекающей в нем химической реакции превращается в электрическцю энергию. [c.294]

Химическими источниками тока (ХИТ) называются устрейства, посредством которых свободная энергия пространственно разделенных окислнтельно-юсстановительных процессов превращается в электрическую энергию. Процесс превращения химической энергии в элеК трическую в химическом источнике тока называется разрядом. [c.865]

За последние 20 лет в связи с развитием новой техники производство химических источников тока приобрело особенно важное значение. Обычные типы элементов по своим характеристикам уже не удовлетворяют расширившийся круг потребителей. Возникли новые требования в отношении создания малогабаритных источников тока большой сохранности, элементов с высокой удельной энергией, работаюшйх в широком интервале температур и обладающих большой мощностью. [c.38]

Итак, направление процессов, на электродах гальванической пары зависит от прилагаемого извне встречного напряжения. Если оно меньше Е, то гальваническая пара выступает в роли химического источника электрической энергии, т. е. гальванического элемента в ней протекают самопроизвольные окислительновосстановительные процессы за счет которых она производит электрическую работу. А если встречное напряжение превосходит Е, то в гальванической паре протекают окислительно-восстановительные процессы, обратные процессам, идущим в гальваническом элементе, и при этом она потребляет энергию от источника электрического тока, что указывает на несамопроизвольность идущих в ней процессов. [c.249]

Применение щелочных металлов в качестве отрицательных электродов источников тока всегда представлялось заманчивым из-за высокого отрицательного потенциала и больших токов обмена. Однако в водных растворах использование щелочных металлов связано с чрезвычайно большими трудностями. В современных вариантах источников тока со щелочными металлами применяют расплавы солей, органические растворители (апротонные растворители) или твердые электролиты. Наиболее перспективны две последние группы источников тока. В химических источниках тока с апротонными растворителями в качестве анода используют литий, что позволяет достигать значительных ЭДС (до 3—4 В) и высоких значений удельной энергии. В качестве материала катода применяют галогениды, сульфиды, оксиды и другие соединения. Особый интерес представляют катоды ща основе фторированного углерода. Это вещество нестехиометрического состава с общей формулой ( F r)n получают при взаимодействии углерода с фтором при 400—450 °С. При работе такого катода образуются углерод и ион фтора. Разработаны литиевые источники тока с жидкими окислителями (системы SO b — Li и SO2 — Li). Предпринимаются попытки создания аккумуляторов с использованием литиевого электрода в электролитах на основе апротонных растворителей. Литиевые источники тока предназначаются в основном для питания радиоэлектронной аппаратуры, кардиостимуляторов, электрических часов и т. д. [c.266]

По прогнозам ряда ведущих ученых роль электрохимии в народном хозяйстве будет возрастать. Считают даже, что по мере истощения запасов природного топлива человечество вступит в атомно-электрохимическую эру. Электроэнергия, вырабатываемая атомными электростанциями, будет использоваться тогда для генерации водорода электролизом воды, водород заменит природный газ и углеводороды и будет применяться в водородно-кислородных топливных элементах. Будут реализованы на практике процессы электролиза воды в фотоэлектрохимических системах, преобразующих солнечную энергию. Возрастет роль химических источников тока, удельные характеристики которых будут приумножены. Электрохимия, станет основой многих экономичных н экологически чистых технологических процессов, а разработанные электрохимикам методы навсегда покончат с проблемой коррозии. Ученые познают природу электрохимических процессов в живом орг ч из.ме и поставят достижения биоэлектрохчмин на службу человечеству. [c.286]

Процессы, протекающие при электролизе, по существу обратны процессам, имеющим место в гальванических элементах. При электролизе анод заряжен положительно, а катод — отрицательно. При работе гальванического элемента энергия самопроизвольно протекающей реакщт превращается в электрическую, тогда как при электролизе химические реакции осуществляются за счет электрической энергии внешнего источника. На аноде, как и в случае химических источников тока, происходит окисление, на катоде— восстановление. При электролизе из возможных процессов будет [c.161]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология