Плотность электролита формула: Плотность электролита: проверка состояния аккумулятора ареометром

Аккумулятор: регулировка плотности, приготовление электролита, устранение сульфатации. Статьи компании «ООО «Энерджи ГМБХ»

 

Сульфатация электродов аккумулятора

Сульфатация аккумулятора определяется сравнением ЭДС, подсчитанной по плотности, с напряжением, измеренным вольтметром без нагрузки по формуле: 

ЭДС = 0,84 + P

где P — плотность, приведенная к 15°C, г/см³.

Поправка к плотности — 0,0007 на каждый градус (приблизительно 0,01 на каждые 15°C) от исходной температуры (исходная: 15°C), т.е., если температура АКБ выше 15°C, то эта поправка прибавляется к показаниям ареометра, если ниже — вычитается.
Если замеренное напряжение будет больше ЭДС, значит электроды сульфатированы. Для устранения сульфатации проводится несколько циклов «разряд-заряд» при малой плотности электролита (1,11-1,2г/см³). Заряд проводится силой тока не более 5% от номинальной емкости АКБ.
После этого следует довести плотность до нужного значения, затем провести контрольный разряд силой тока 10% от емкости.
Разряд заканчивают, когда напряжение понизится до 10,2В.

АКБ считается исправной, если время разряда будет не менее 7,5 часов для батареи с плотностью 1,29г/см³; 6,5 часов — для 1,27; 5,5 — для 1,25.

Проверка нагрузочной вилкой
Выдержать АКБ под нагрузкой в течение 5сек., проверить напряжение — у полностью заряженной батареи оно должно быть не менее 10,8В.
По стандарту SAE ток холодной прокрутки определяется на 30-й секунде разряда при температуре 18°C и напряжении на выводах не менее 7,2В.
Ток стартерного разряда по стандарту DIN определяют при тех же условиях, но конечное напряжение на выводах АКБ должно быть не менее 9В.

Проверка качества дистиллированной воды
Налить дистиллированной воды в банку с полиэтиленовой крышкой, через которую пропустить два проволочных электрода.
Погрузить электроды на глубину около 10мм с расстоянием между ними 15-30мм.
Измерить сопротивление на электродах: оно должно быть не менее 30кОм.

Приготовление электролита из серной кислоты плотностью 1,83г/см 3
Плотность электролита, приведенная к 15°C, г/см3	На 1 литр дистиллированной воды добавить серной кислоты, л
1,210	0,245
1,230	0,280
1,250	0,310
1,265	0,335
1,270	0,345
1,290	0,385
1,400	0,650

Приготовление электролита из концентрата плотностью 1,40г/см3
Требуемая плотность при 15°C, г/см3	Объем воды, л	Объем электролита плотностью 1,40г/см3
1,23	0,467	0,542
1,25	0,418	0,596
1,27	0,364	0,647
1,29	0,313	0,698
1,31	0,256	0,758

Повышение плотности электролита в АКБ После удаления необходимого количества электролита из АКБ (в соответствии с табл.), добавить такое же кол-во электролита плотностью 1,40г/см3
Требуемая плотность, г/см3	Реальная плотность электролита, г/см3
1,15	1,16	1,17	1,18	1,19	1,20	1,21	1,22	1,23	1,24	1,25	1,26	1,27	1,28	1,29
1,24	254	220	201	181	158	133	105	74	40
1,26	290	275	259	241	222	200	176	149	119	84	45
1,28	342	330	316	301	285	266	246	223	198	169	136	97	53
1,30	396	385	374	362	348	333	316	242	277	253	226	194	158	115	63
	Объем удаляемого из АКБ электролита, см3

Понижение плотности электролита в АКБ После удаления необходимого количества электролита из АКБ (в соответствии с табл.), добавить такое же кол-во дистиллированной воды
Требуемая плотность, г/см3	Реальная плотность электролита, г/см3
1,25	1,26	1,27	1,28	1,29	1,30	1,31	1,32	1,33	1,34
1,24	24	47	68	87	105	112	138	153	167	181
1,26			23	44	63	82	99	115	130	145
1,28					21	41	59	77	93	108
1,30							20	38	56	72
	Объем удаляемого из АКБ электролита, см3

 

Какая плотность электролита в аккумуляторе

Чему равна плотность электролита полностью заряженной аккумуляторной батареи для центральных районов рф?

В основе работы аккумуляторов лежат химические реакции и они обратимые (в отличии от батареек, которые после одного использования приходится утилизировать) — то есть они могут восстанавливать заряд, и их можно перезаряжать. Современные аккумуляторы можно перезаряжать

от 300 до 500 раз, то есть они прослужат вам очень долго и окупятся не один раз. Чем больше ёмкость аккумулятора, тем больше он сможет отдать энергии. Одно из главных слагаемых долгой службы — правильная перезарядка.  Для этого необходимо верно рассчитать время заряда, оно будет отличаться в зависимости от вида аккумулятора.

На упаковке или в инструкции, которая прилагается к аккумулятору, вы найдете два показателя: максимальную емкость аккумулятора и ток заряда. Эти показатели будут выглядеть примерно так — при емкости аккумулятора 1500 mAh ток заряда 500 A.

Для того, чтобы определить, сколько времени необходимо для зарядки вашего аккумулятора, разделите показатель емкости на показатель тока заряда, и умножьте полученное число на 1.4. Это постоянный коэффициент — скидка на теплоотдачу, который позволяет вычислить необходимое время максимально точно.  

Формула для расчета выглядит так:

Время заряда = емкость аккумулятора/ток заряда * 1.4

Для того, чтобы упростить процесс, в сети вы найдете немало онлайн-калькуляторов, которые рассчитают время заряда за вас. 

Кроме того, существуют зарядные устройства, которые подскажут вам, когда пора прекратить зарядку — на большинстве из них есть соответствующий индикатор. Например, если на зарядке GP мигают зеленые индикаторы – зарядка еще не окончена, а как только загорится зеленый свет – это индикатор полного заряда аккумуляторов. Обычно время заряда аккумулятора средней мощности составляет несколько часов.

Чтобы продлить жизнь вашему аккумулятору, многие советуют разряжать его полностью перед зарядкой. Так нужно было делать раньше, сейчас крупные производители освоили новые технологии и так называемый

«эффект памяти» отсутствует. 

Кроме этого современные аккумуляторы обладают низким саморазрядом, и производители наносят данную информацию на упаковку, для примера — GP маркирует все аккумуляторы изготовленные по новой технологией аббревиатурой LSD (Low Self Discharge).

Как проверить плотность электролита в аккумуляторе или поднять его

Вовсе не редкостью являются ситуации, когда двигатель не хочет заводиться и возникают проблемы с пуском. Довольно часто причина кроется именно в разряженном аккумуляторе. Это становится следствием изменения свойств содержащегося внутри электролита. Её необходимо поднять.

Но прежде чем начинать мероприятия по изменению плотности, нужно понять причины, из-за которых такая ситуация возникла. Просто так качество раствора, состоящего из дистиллированной воды и серной кислоты, меняться не будет.

Определившись с причинами, удастся правильно провести ремонтно-восстановительные мероприятия, продлить срок службы АКБ и отложить покупку новой батареи. На практике повлиять на плотность вовсе не так сложно.

Причины снижения плотности

Есть несколько факторов, влияющих на показатели плотности у электролита в аккумуляторах.

К ним можно отнести такие моменты:

• Разряд АКБ. Одна из главных причин, почему падает плотность электролита в автомобильном аккумуляторе. Параллельно со снижением заряда падают и показатели плотности. Заряжая АКБ, плотность постепенно повышается. Когда происходит потеря большой части ёмкости, это указывает на изменение концентрации состава в сторону уменьшения.
• Эксплуатация. Со временем батарея изнашивается естественным путём, то есть длительная эксплуатация также влияет на кислоту.
• Хранение. Особенно опасным и вредным считается продолжительное хранение в условиях пониженной температуры.
• Выкипание. Электролит может выкипать при перезаряде. Это может произойти под влиянием зарядного устройства либо из-за неисправного генератора.
• Злоупотребление водой. Чтобы поддерживать уровень электролита, водители часто добавляют воду. Но забывают воспользоваться прибором для проверки плотности. Помимо воды, могут происходить и потери кислоты. Тем самым, добавляя воду, меняется плотность.

Если будет установлена точная причина, из-за которой плотность электролита в вашем аккумуляторе падает, вы сможете без особых сложностей её устранить. Но важно понимать, что не всегда ресурс АКБ зависит от плотности. Случается и так, что без замены батареи никак не обойтись.

В чём опасность высокой и низкой плотности

Не всем автомобилистам известно, на что именно влияет плотность содержащегося в аккумуляторе раствора электролита, а как её изменение может повлиять на АКБ.

В действительности как низкая, так и высокая плотность, наблюдаемая у электролита, может поставить крест на аккумуляторе и привести к необходимости его замены.

Когда концентрация выше допустимой нормы, батарея раньше своего времени выходит из строя. Кислота постепенно начинает разрушать пластины.

В низкой концентрации тоже нет ничего хорошего. При этом протекают такие процессы:

• Сульфатация. Это процесс образования на пластинах из свинца белого твёрдого налёта. Из-за него АКБ попросту не может принимать заряд.
• Увеличивается порог замерзания. Если кислоты в составе мало, раствор может начать кристаллизоваться даже при -5 градусах Цельсия. Ледяная корка деформирует внутренние компоненты, может произойти короткое замыкание на пластинах.
• Нарушится пуск двигателя. Это будет проявляться в основном в зимний период.

Как видите, последствия изменения плотности разные, но все они ни к чему хорошему для автовладельца не ведут.

Правильные показатели плотности

Теперь закономерно спросить, какая же плотность тогда должна быть в аккумуляторе автомобиля.

Обычно не предусматривается существенное изменение плотности у электролита в аккумуляторах зимой и летом, ориентируясь только на период холодов.

Существуют специальные таблицы с параметрами плотности электролита в аккумуляторах, в зависимости от климатической зоны. То есть температура окружающей среды непосредственно связана с тем, какая концентрация смеси из кислоты и воды должна быть в АКБ.

Если говорить об эксплуатации аккумулятора под капотом автомобиля зимой, то плотность и его норма должны соответствовать таким значениям:

• При эксплуатации АКБ зимой, при отрицательной температуре, плотность заливаемого электролита должна составлять 1,27 г/см3.
• Если это крайний север с температурой от -30 до -50 градусов, при заливке должно быть 1,27, а при полном заряде АКБ 1,29.
• Для северного региона с температурой от -15 до -30 это 1,26 и 1,28 г/см3 для заливаемого электролита и при полностью заряженной батарее соответственно.
• Когда температура находится в пределах от -4 до -15 градусов, тогда таблица по плотности электролита в автомобильном аккумуляторе подсказывает о поддержании значений на уровне 1,24-1,26.
• Если это южный регион, когда температура редко падает ниже -10 градусов, хватит и 1,22-1,24 г/см3.
• В тропических регионах с положительной температурой даже зимой используют электролиты с плотностью 1,2-1,22 г/см3.

Да, плотность электролита, используемого в аккумуляторе зимой или летом, напрямую зависит от погодных условий.

Несколько корректировать плотность у электролита в автомобильном аккумуляторе летом нужно, если наблюдается сильная жара. Концентрация несколько снижается.

Главным условием поддержания работоспособности АКБ является не плотность электролита, а уровень заряда батареи.

Поэтому старайтесь всегда следить за степенью заряда, параллельно используя ареометр для проверки плотности.

Как проверить плотность

Далее следует рассказать о том, как можно проверить плотность в аккумуляторе и что для этого потребуется использовать.

Проверять плотность можно только в обслуживаемых и малообслуживаемых АКБ, где есть доступ к содержимому батареи.

Ведь закрытые виды батарей, которые считаются необслуживаемыми, не оснащены крышками банок. То есть их не получится открутить и специальным прибором оценить состояние рабочей жидкости.

Если вы не знаете, как проверять параметры плотности электролита в аккумуляторах, ознакомьтесь со следующей инструкцией.

Для работы вам потребуется определённый набор. Состоит он из:

• защитных перчаток;
• закрытой одежды;
• очков;
• денсиметра.

Именно денсиметр позволяет измерить плотность содержащегося в аккумуляторе электролита.

Этот прибор для измерения плотности представляет собой стеклянную трубочку с грушей, а также встроенный ареометр. Фактически именно ареометр способен показать, какая концентрация электролита в вашем аккумуляторе.

Далее остаётся выполнить лишь несколько пошаговых действий.

Предлагаем инструкцию о том, как правильно проверить плотность у обслуживаемого автомобильного аккумулятора:

• Аккумулятор отключается от проводов, снимаются клеммы, устройство извлекается с посадочного места. Защитный кожух следует снять и открутить пробки подручным инструментом.
• Далее проверяется уровень раствора. Обычно он должен быть на 10-15 мм. выше уровня пластин.
• Если АКБ не заряжена, её следует подключить к зарядному устройству. По завершению зарядки нужно подождать около 5-7 часов.
• Если уровень жидкости нормальный, внутрь одной из банок погружается прибор, грушей выкачивается немного раствора.
• Ареометр должен оказаться погружённым в смесь, не касаться стенок колбы.
• Считываются данные на ареометре и записываются.
• Те же самые процедуры проводятся на остальных банках.
• Выполняется сравнение полученной информации с показателями нормы.

Проводить такие работы следует только при положительной температуре. Оптимально добиться диапазона 20-25 градусов Цельсия.

У необслуживаемых АКБ предусмотрен цветовой индикатор, позволяющий понять текущую плотность и состояние батареи.

В основном этот индикатор отражает степень заряда. Зелёный означает полный заряд, белый – около 50%, а чёрный – полную потерю заряда.

Особенности повышения плотности

Приняв во внимание все нюансы, стоит рассказать о том, как поднять плотность при изменении концентрации электролита в аккумуляторе.

Сделать это можно самостоятельно. Ведь чтобы поднять сниженную плотность у электролита, никаких отверстий в аккумуляторе обслуживаемого типа делать не придётся.

Нормой измерения при комнатной температуре считается 1,25-1,29 г/см3. Если показатели ниже, нужно поднимать плотность. Снижение параметров только в одной банке указывает на короткое замыкание.

Есть несколько рекомендаций для того, чтобы повысить плотность упавшего электролита в самом аккумуляторе. Для начала нужно сделать следующее:

• Полностью зарядить АКБ, поскольку проверять плотность при разряде проводить нельзя. Добавив электролит, концентрация резко увеличится и начнётся разрушение пластин.
• Привести температуру жидкости в норму. Работать следует в диапазоне 20-25 градусов Цельсия.
• Убедиться, что уровень в каждой банке соответствует норме.
• Осмотреть АКБ на предмет повреждений и дефектов.

Далее проводится непосредственно сама корректировка параметров плотности с помощью электролита, чтобы в аккумуляторе восстановить рабочие характеристики.

Если уровень слишком низкий и упал ниже 1,18 г/см3, восстановлению такая АКБ уже не подлежит.

Если плотность выше этого порога, её требуется увеличить. Для этого нужно:

• разрядить АКБ, подключив её к какому-нибудь потребителю вроде лампочки;
• подготовить корректирующий электролит, продаваемый в магазинах;
• с помощью груши откачать небольшое количество смеси из каждой банки;
• добавить не более 50% от откаченного объёма новый электролит;
• поставить батарею на зарядку минут на 30, чтобы выровнять концентрацию во всех банках;
• дать постоять АКБ на ЗУ при минимальном зарядном токе;
• отключить батарею.

Примерно через 2-3 часа делается повторная проверка. Если концентрация ещё недостаточная, процедура повторяется.

Повышение с помощью ЗУ

Отдельного внимания заслуживает вопрос о том, как поднять упавшую плотность в своём аккумуляторе, воспользовавшись зарядным устройством.

Суть заключается в том, чтобы восстановить постепенно плотность залитого электролита путём подачи минимального тока. В необслуживаемом автомобильном аккумуляторе доступа к банкам нет. Тут единственным решением будет поставить АКБ на ЗУ и подождать 1-3 суток.

Это позволит постепенно испаряться лишней влаге, и тем самым плотность кислотно-водного раствора будет увеличиваться.

Процедура восстановления электролита не самая сложная, но при её выполнении важно соблюдать ряд рекомендаций.

Плотность электролита в аккумуляторе

Автомобильная батарея, известная как аккумулятор, отвечает за системы запуска, освещения и зажигания в машине. Как правило, автомобильные аккумуляторы являются свинцово-кислотными, состоят из гальванических элементов, обеспечивающих 12-вольтовую систему. Каждая из ячеек создает 2,1 В при полной зарядке. Плотность электролита – контролируемое свойство водно-кислотного раствора, обеспечивающее нормальную работу батарей.

Состав свинцово-кислотной батареи

Электролит свинцово-кислотной аккумуляторной батареи представляет собой раствор серной кислоты и дистиллированной воды. Удельный вес чистой серной кислоты составляет около 1,84 г/см³, и эту чистую кислоту разбавляют дистиллированной водой до тех пор, пока удельный вес раствора не станет равным 1,2-1,23 г/см³.

Хотя в некоторых случаях плотность электролита в аккумуляторе рекомендуется в зависимости от типа батареи, сезонного и климатического состояния. Удельный вес полностью заряженной батареи по промышленному стандарту в России — 1,25-1,27 г/см³ летом и для суровых зим- 1,27-1,29 г/см³.

Удельный вес электролита

Одним из основных параметров работы батареи является удельный вес электролита. Это отношение веса раствора (серной кислоты) к весу равного объема воды при определенной температуре. Обычно измеряется с помощью ареометра. Плотность электролита используется в качестве индикатора состояния заряда ячейки или батареи, однако не может характеризовать емкость аккумулятора. Во время разгрузки удельный вес уменьшается линейно.

Учитывая это, нужно уточнить размер допустимой плотности. Электролит в батарее не должен превышать 1,44 г/см³. Плотность может составлять от 1,07 до 1,3 г/см³. Температура смеси при этом будет составлять около +15 С.

Электролит повышенной плотности в чистом виде характеризуется довольно высокой величиной этого показателя. Его плотность составляет 1,6 г/см³.

Степень заряженности

При полностью заряженном стационарном режиме и при разряде измерение удельного веса электролита дает приблизительное указание на состояние заряда ячейки. Удельный вес = напряжение разомкнутой цепи — 0,845.

Пример: 2,13 В — 0,845 = 1,285 г/см³.

Удельный вес уменьшается при разрядке батареи до уровня, близкого к значению чистой воды, и увеличивается во время перезарядки. Аккумулятор считается полностью заряженным, когда плотность электролита в аккумуляторе достигает максимально возможного значения. Удельный вес зависит от температуры и количества электролита в ячейке. Когда электролит находится вблизи нижней отметки, удельный вес выше, чем номинальный, он падает, и воду добавляют в ячейку, чтобы довести электролит до требуемого уровня.

Объем электролита расширяется, когда температура поднимается, и сжимается с понижением температуры, что влияет на плотность или удельное значение силы тяжести. По мере расширения объема электролита показания снижаются и, наоборот, удельный вес увеличивается при более низких температурах.

Перед тем как поднять плотность электролита в аккумуляторе, необходимо выполнить замеры и расчеты. Удельный вес для батареи определяется приложением, в котором он будет использоваться, с учетом рабочей температуры и срока службы батареи.

% Серная кислота	% Вода	Удельный вес (20 ° С)
37,52	62,48	1,285
48	52	1,380
50	50	1,400
60	40	+1,500
68,74	31,26	1,600
70	30	1,616
77,67	22,33	1,705
93	7	1,835

Химическая реакция в аккумуляторах

Как только нагрузка подключается через клеммы аккумулятора, разрядный ток начинает течь через нагрузку, и аккумулятор начинает разряжаться. Во время процесса разрядки кислотность раствора электролита уменьшается и приводит к образованию сульфатных отложений как на положительных, так и на отрицательных пластинах. В этом процессе разряда количество воды в растворе электролита увеличивается, что уменьшает его удельный вес.

Ячейки аккумуляторной батареи могут быть разряжены до заданного минимального напряжения и удельного веса. Полностью заряженная свинцово-кислотная аккумуляторная батарея имеет напряжение и удельный вес, 2,2 В и 1,250 г/см³ соответственно, и эта ячейка обычно может разряжаться до тех пор, пока соответствующие значения не достигнут 1,8 В и 1,1 г/см³.

Состав электролита

Электролит содержит смесь серной кислоты и дистиллированной воды. Данные не будут точными при замерах, если водитель только что добавил воду. Нужно подождать некоторое время, чтобы свежая вода успела смешаться с существующим раствором. Перед тем как поднять плотность электролита, нужно помнить: чем больше концентрация серной кислоты, тем плотнее становится электролит. Чем выше плотность, тем выше уровень заряда.

Для раствора электролита наилучшим выбором является дистиллированная вода. Это минимизирует возможные загрязнения в растворе. Некоторые загрязняющие вещества могут вызывать реакцию с ионами электролита. Например, если смешивать раствор с солями NaCl, получится осадок, что изменит качество раствора.

Влияние температуры на емкость

Какая плотность электролита — это будет зависеть от температуры внутри батарей. Руководство пользователя для конкретных батарей уточняет, какая коррекция должна применяться. Например, в руководстве Surrette/Rolls для температур в диапазоне от -17,8 до -54,4^оC при температуре ниже 21^оC, снимается 0,04 для каждых 6 градусов.

Многие инверторы или контроллеры заряда имеют датчик температуры батареи, который прикрепляется к аккумулятору. У них обычно есть ЖК-дисплей. Указание инфракрасного термометра также даст необходимую информацию.

Прибор для измерения плотности

Ареометр плотности электролита используется для измерения удельного веса раствора электролита в каждой ячейке. Кислотная аккумуляторная батарея полностью заряжена с удельным весом 1,255 г/см³ при 26^оС. Удельный вес — это измерение жидкости, которая сравнивается с базовой. Это вода, которой присваивается базовое число 1.000 г/см³.

Концентрация серной кислоты в воде в новой аккумуляторной батарее составляет 1.280 г/см³, это означает, что электролит весит в 1.280 г/см³ раз больше веса того же объема воды. Полностью заряженная батарея будет тестироваться на уровне до 1.280 г/см³, в то время как разряженная будет учитываться в диапазоне от 1.100 г/см³.

Процедура проверки ареометром

Температура считывания ареометра должна быть скорректирована до температуры 27^оC, особенно в отношении плотности электролита зимой. Высококачественные ареометры оснащены внутренним термометром, который будет измерять температуру электролита, и включают шкалу преобразования для коррекции показаний поплавка. Важно признать, что температура значительно отличается от показателей окружающей среды, если автомобиль эксплуатируется. Порядок измерения:

1. Несколько раз набрать резиновой грушей электролит в ареометр, чтобы термометр мог отрегулировать температуру электролита и замерить показания.
2. Изучить цвет электролита. Коричневая или серая окраска указывает на проблему с батареей и является признаком того, что она приближается к концу своего срока службы.
3. Набрать минимальное количество электролита в ареометр, чтобы поплавок свободно плавал без контакта с верхней или нижней частью измерительного цилиндра.
4. Удерживать ареометр в вертикальном положении на уровне глаз и обратить внимание на показания, где электролит соответствует шкале на поплавке.
5. Добавить или вычесть 0,004 доли единицы для показаний на каждые 6^оC, при температуре электролита выше или ниже 27^оC.
6. Отрегулировать показания, например, если удельный вес 1.250 г/см³, а температура электролита составляет 32^оC, значение 1.250 г/см³ дает скорректированное значение 1.254 г/см³. Аналогично, если температура составляла 21^оC, вычесть значение 1.246 г/см³. Четыре балла (0.004) от 1.250 г/см³.
7. Протестировать каждую ячейку и отметить показания, скорректированные до 27^оC, перед тем как проверить плотность электролита.

Примеры измерения заряда

Пример 1:

1. Показания ареометра — 1.333 г/см³.
2. Температура 17 градусов, что на 10 градусов ниже рекомендуемого.
3. Вычитаем 0,007 с 1,333 г/см³.
4. Результат равен 1.263 г/см³, поэтому состояние заряда составляет около 100 процентов.

Пример 2:

1. Данные плотности — 1,178 г/см³.
2. Температура электролита — 43 градусов С, что на 16 градусов больше нормы.
3. Добавляем 0,016 до 1,178 г/см³.
4. Результат равен 1,194 г/см³, зарядка 50 процентов.

СОСТОЯНИЕ ЗАРЯДА	УДЕЛЬНЫЙ ВЕС г / см3
100%	1,265
75%	1,225
50%	1,190
25%	1,155
0%	1,120

Таблица плотности электролита

Нижеследующая таблица температурной коррекции является одним из способов объяснить резкие изменения значений плотности электролита при различных температурах.

Чтобы использовать эту таблицу, нужно знать температуру электролита. Если измерение по каким-то причинам невозможно, то лучше использовать температуру окружающего воздуха.

Таблица плотности электролита приводится ниже. Это данные в зависимости от температуры:

%	100	75	50	25	0
-18	1,297	1,257	1,222	1,187	1,152
-12	1,293	1,253	1,218	1,183	1,148
-6	1,289	1,249	1,214	1,179	1,144
-1	1,285	1,245	1,21	1,175	1,14
4	1,281	1,241	1,206	1,171	1,136
10	1,277	1,237	1,202	1,167	1,132
16	1,273	1,233	1,198	1,163	1,128
22	1,269	1,229	1,194	1,159	1,124
27	1,265	1,225	1,19	1,155	1,12
32	1,261	1,221	1,186	1,151	1,116
38	1,257	1,217	1,182	1,147	1,112
43	1,253	1,213	1,178	1,143	1,108
49	1,249	1,209	1,174	1,139	1,104
54	1,245	1,205	1,17	1,135	1,1

Как видно из этой таблицы, плотность электролита в аккумуляторе зимой намного выше, чем в теплое время года.

Техническое обслуживание аккумуляторной батареи

Эти батареи содержат серную кислоту. При работе с ними всегда нужно использовать защитные очки и резиновые перчатки.

Если ячейки перегружены, физические свойства сульфата свинца постепенно изменяются, и они разрушаются, из-за чего нарушается процесс зарядки. Следовательно, плотность электролита уменьшается из-за низкой скорости химической реакции.

Качество серной кислоты должно быть высоким. В противном случае батарея может быстро стать неработоспособной. Низкий уровень электролита помогает высушить внутренние пластины устройства, после чего будет невозможно восстановить аккумулятор.

Сульфированные батареи можно легко распознать, просмотрев измененный цвет пластин. Цвет сульфатированной пластины становится светлее, а его поверхность становится желтой. Такие ячейки и демонстрируют снижение мощности. Если сульфирование происходит в течение длительного времени, наступают необратимые процессы.

Чтобы избежать этой ситуации, рекомендуется заряжать свинцово-кислотные аккумуляторные батареи в течение длительного времени при низкой скорости зарядного тока.

Всегда существует высокая вероятность повреждения клеммных колодок батарейных ячеек. Коррозия в основном поражает болтовые соединение между ячейками. Этого можно легко избежать, если обеспечить герметичность каждого болта с покрытием тонким слоем специальной смазки.

Во время зарядки аккумулятора существует высокая вероятность кислотного распыления и газов. Они могут загрязнять атмосферу вокруг батареи. Следовательно, около батарейного отсека нужна хорошая вентиляция.

Эти газы взрывоопасны, следовательно, открытое пламя не должно попадать внутрь пространства, где заряжаются свинцовые аккумуляторы.

Чтобы предотвратить взрыв батареи, который может привести к серьезным травмам или смерти, нельзя вставлять металлический термометр в аккумулятор. Нужно использовать ареометр со встроенным термометром, который предназначен для тестирования батарей.

Срок службы источника тока

Производительность батареи ухудшается с течением времени, независимо от того, используется она или нет, она также ухудшается при частых циклах заряда-разряда. Срок службы — это время, когда неактивная батарея может быть сохранена до того, как она станет непригодной для применения. Обычно считается, что это около 80% от ее первоначальной емкости.

Существует несколько факторов, которые существенно влияют на срок службы батареи:

1. Циклическая жизнь. Время автономной работы определяется в основном циклами использования батареи. Обычно срок службы от 300 до 700 циклов при нормальном использовании.
2. Эффект глубины разряда (DOD). Отказ от более высокой производительности приведет к сокращению жизненного цикла.
3. Температурный эффект. Это является основным фактором производительности батареи, срока годности, зарядки и контроля напряжения. При более высоких температурах в батарее происходит большая химическая активность, чем при более низких температурах. Для большинства батарей рекомендуется использовать температурный диапазон -17 до 35^оС.
4. Напряжение и скорость перезарядки. Все свинцово-кислотные батареи выделяют водород из отрицательной пластины и кислород из положительной во время зарядки. Аккумулятор может хранить только определенное количество электроэнергии. Как правило, батарея заряжается на 90% за 60% времени. А 10% оставшегося объема батареи заряжается около 40% общего времени.

Хорошее время жизни батарей — от 500 до 1200 циклов. Фактический процесс старения приводит к постепенному снижению емкости. Когда ячейка достигает определенного срока службы, она не перестает работать внезапно, этот процесс растянут во времени, за ним нужно следить, чтобы своевременно подготовиться к замене аккумулятора.

Какой плотности залить электролит в аккумулятор? (решено) — 2 ответа

В автомобильных аккумуляторах обычно шесть банок для электролита. И этот электролит между собой не сообщается (если конечно не перевернуть аккумулятор, тогда электролит сможет перетекать например через вентиляционные отверстия).
Некоторые владельцы автомобилей называют банкой весь аккумулятор.
У вас как лопнуло? Трещина небольшая или через всю батарею? Вытек электролит только из одной банки или из всех шести?
Если пострадала только одна банка, а в других электролит имеется, то можно ареометром сделать замер плотности в соседней банке и ориентироваться на ту плотность, то есть заливать такой же электролит (в автомагазинах он продаётся, и дистиллированную воду тоже продают).

Необслуживаемый аккумулятор, это чаще всего батарея без пробок, и у вас нет возможности проверить плотность и уровень электролита (глазки не в счёт пока). Но… если возникла всё-таки необходимость проверки и доливки (как в вашем случае), тогда можно это сделать.

Опишу один из способов, однажды самостоятельно проверял и доливал в неослуживаемый аккумумулятор (глазок постоянно показывал низкий заряд и низкий уровень, вот я и решил проверить электролит).

Нужна дрель, сверло диаметром примерно на 4 или 5мм, заглушки пластиковые, лучше если они резьбовые (я когда в первый раз такую работу провёл, то заткнул латунными винтами, других затычек на тот момент не было в гараже, через месяц проверил — их чуть не полностью съела кислота). Потом пластиковых разных винтов набрал в отделе где продают клипсы (пистоны) для крепления различных чаще пластмассовых частей в машине. Если поставить пробочки без резьбы, то их могут вытолкнуть газы, образующиеся при подзарядке аккумулятора, поэтому надёжней будут пробки с резьбой. Ещё пригодился тонкий шланг от медицинской капельницы, его я надел на наконечник ареометра. Сам наконечник и толстоват и коротковат, а шланг от капельницы как раз годился для узкого просверлённого отверстия в аккумуляторе.

Сверху иногда видно в каком месте располагаются перегородки между банками в батарее аккумулятора. Если этого нет, тогда разметить на шесть частей длину аккумулятора, сверху конечно, ну как бы нарисовать те шесть банок которые есть там внутри. И вот посредине каждой банки я просверлил отверстия, через них делал отсос электролита ареометром для замера плотности и проверил уровень. Тогда плотность в заряженном аккумуляторе оказалась низкой, и я усиливал электролитом плотностью 1.4, который тоже продаётся в автомагазине, доводил плотность до 1,28 (в моих краях зима бывает морозная).

Если живёте и эксплуатируете автомобиль в южных регионах, то плотность электролита достаточна 1,25-1,27. Если же наоборот, вы в северных краях, тогда плотность нужна 1,27-1,29.

Выше 1,30 делать электролит не имеет смысла, потому что эта плотность уже рассчитана на очень сильный мороз, и большое повышение плотности электролита приводит к быстрому разрушению активной массы пластин аккумулятора. То есть с большой плотностью аккумулятор быстрее выйдет из строя.

Ну может и эта информация пригодится Ремонт трещин корпуса автомобильного аккумулятора ….

Добавлю, трещину в аккумуляторной батарее можно заделать растворенным в скипидаре пенопластом. Либо, тоже кусок пенопласта бросить в емкость с ацетоном, дождаться когда этот кусок превратиться в сгусток, достать его, проветрить малость на воздухе и потом этим как бы куском «пластилина», замазать трещину, втирая его в рассщелину.

Плотность электролита, значение и примеры

Плотность электролита и другие его физические свойства

При растворении в воде и в ряде неводных растворителей свойства электролитов проявляют соли, кислоты и основания. Электролитами являются также многие расплавленные соли, оксиды и гидроксиды, а также некоторые соли и оксиды в твердом состоянии.

Согласно теории электролитической диссоциации, при растворении в воде электролиты распадаются (диссоциируют) на положительно и отрицательно заряженные ионы. Положительно заряженные ионы называются катионами; к ним относятся, например, ионы водорода и металлов. Отрицательно заряженные ионы называются анионами; к ним принадлежат ионы кислотных остатков и гидроксид-ионы. Как и молекулы растворителя, ионы в растворе находятся в состоянии неупорядоченного теплового движения.

Процесс электролитической диссоциации

Процесс электролитической диссоциации изображают, пользуясь химическими уравнениями. Например, диссоциация хлороводородной кислоты HCl выражается уравнением:

HCl = H⁺ + Cl^—.

Понятие «плотность электролита» используется для описания характеристик свинцово-кислотных аккумуляторных батарей, в которых в качестве электролита используется серная кислота:

H₂SO₄ = 2H⁺ + SO₄^2-.

Плотность электролита измеряется в г/см³ и зависит от концентрации кислоты (чем она выше, чем больше значение плотности) и температуры раствора (чем она выше, чем ниже значение плотности). Для её измерения используют ареометры.

Таблица 1. Плотность электролита.

Макроклиматические районы*	Время года	Плотность электролита, г/см3
		заливаемого	заряженного батареей
Холодные: — очень холодный (-50 … -30) — холодный (-30 … -15)	Зима Лето Круглый год	1,28 1,24 1,27	1,30 1,26 1,29
Умеренные: — умеренный (-15 … -8) — теплый влажный (-8 … +4)	Тот же   >>	1,24   1,20	1,26   1,22
Жаркий сухой (-15 … +4)	>>	1,22	1,24

^*средняя месячная температура воздуха в январе, ^oС

Примеры решения задач

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

Эдс формула и ее расчеты. Напряжение при заряде и разряде Эдс батареи

Электродвижущая сила

Электродвижущей силой (ЭДС) аккумулятора Е называют разность его электродных потенциалов, измеренную при разомкнутой внешней цепи.

ЭДС батареи, состоящей из n последовательно соединенных аккумуляторов.

Следует различать равновесную ЭДС аккумулятора и неравновесную ЭДС аккумулятора в течение времени от размыкания цепи до установления равновесного состояния (период протекания переходного процесса). ЭДС измеряют высокоомным вольтметром (внутреннее сопротивление не менее 300 Ом/В). Для этого вольтметр присоединяют к выводам аккумулятора или батареи. При этом через аккумулятор (батарею) не должен протекать зарядный или разрядный ток.

Равновесная ЭДС свинцового аккумулятора, как и любого химического источника тока, зависит от химических и физических свойств веществ, принимающих участие в токообразующем процессе, и совершенно не зависит от размеров и формы электродов, а также от количества активных масс и электролита. Вместе с тем в свинцовом аккумуляторе электролит принимает непосредственное участие в токообразующем процессе на аккумуляторных электродах и изменяет свою плотность в зависимости от степени заряженности аккумуляторов. Поэтому равновесная ЭДС, которая в свою очередь является функцией плотности

Изменение ЭДС аккумулятора от температуры весьма мало и при эксплуатации им можно пренебречь.

Напряжение при заряде и разряде

Разность потенциалов на полюсных выводах аккумулятора (батареи) в процессе заряда или разряда при наличии тока во внешней цепи принято называть напряжением аккумулятора (батареи). Наличие внутреннего сопротивления аккумулятора приводит к тому, что его напряжение при разряде всегда меньше ЭДС, а при заряде — всегда больше ЭДС.

При заряде аккумулятора напряжение на его выводах должно быть больше его ЭДС на сумму внутренних потерь. В начале заряда происходит скачок напряжения на величину омических потерь внутри аккумулятора, а затем резкое повышение напряжения за счет потенциала поляризации, вызванное в основном быстрым увеличением плотности электролита в порах активной массы. Далее происходит медленный рост напряжения, обусловленный главным образом ростом ЭДС аккумулятора вследствие увеличения плотности электролита.

После того, как основное количество сульфата свинца преобразуется в РЬО2 и РЬ, затраты энергии все в большей мере вызывают разложение воды (электролиз) Избыточное количество ионов водорода и кислорода, появляющееся в электролите, еще больше увеличивает разность потенциалов разноименных электродов. Это приводит к быстрому росту зарядного напряжения, вызывающему ускорение процесса разложения воды. Образующиеся при этом ионы водорода и кислорода не вступают во взаимодействие с активными материалами. Они рекомбинируют в нейтральные молекулы и выделяются из электролита в виде пузырьков газа (на положительном электроде выделяется кислород, на отрицательном — водород), вызывая «кипение» электролита.

Если продолжить процесс заряда, можно увидеть, что рост плотности электролита и зарядного напряжения практически прекращается, так как уже почти весь сульфат свинца прореагировал, и вся подводимая к аккумулятору энергия теперь расходуется только на протекание побочного процесса — электролитическое разложение воды. Этим объясняется и постоянство зарядного напряжения, которое служит одним из признаков окончания зарядного процесса.

После прекращения заряда, то есть отключения внешнего источника, напряжение на выводах аккумулятора резко снижается до значения его неравновесной ЭДС, или на величину омических внутренних потерь. Затем происходит постепенное снижение ЭДС (вследствие уменьшения плотности электролита в порах активной массы), которое продолжается до полного выравнивания концентрации электролита в объеме аккумулятора и порах активной массы, что соответствует установлению равновесной ЭДС.

При разряде аккумулятора напряжение на его выводах меньше ЭДС на величину внутреннего падения напряжения.

В начале разряда напряжение аккумулятора резко падает на величину омических потерь и поляризации, обусловленной снижением концентрации электролита в порах активной массы, то есть концентрационной поляризации. Далее при установившемся (стационарном) процессе разряда происходит снижение плотности электролита в объеме аккумулятора, обусловливающее постепенное снижение разрядного напряжения. Одновременно происходит изменение соотношения содержания сульфата свинца в активной массе, что также вызывает повышение омических потерь. При этом частицы сульфата свинца (имеющего примерно втрое больший объем в сравнении с частицами свинца и его двуокиси, из которых они образовались) закрывают поры активной массы, чем препятствуют прохождению электролита в глубину электродов. Это вызывает усиление концентрационной поляризации, приводящее к более быстрому снижению разрядного напряжения.

При прекращении разряда напряжение на выводах аккумулятора быстро повышается на величину омических потерь, достигая значения неравновесной ЭДС. Дальнейшее изменение ЭДС вследствие выравнивания концентрации электролита в порах активных масс и в объеме аккумулятора приводит к постепенному установлению значения равновесной ЭДС.

Напряжение аккумулятора при его разряде определяется в основном температурой электролита и силой разрядного тока. Как сказано выше, сопротивление свинцового аккумулятора (батареи) незначительно и в заряженном состоянии составляет всего несколько миллиОм. Однако при токах стартерного разряда, сила которых в 4-7 раз превышает значение номинальной емкости, внутреннее падение напряжения оказывает существенное влияние на разрядное напряжение. Увеличение омических потерь с понижением температуры связано с ростом сопротивления электролита. Кроме того, резко возрастает вязкость электролита, что затрудняет процесс диффузии его в поры активной массы и повышает концентрационную поляризацию (то есть увеличивает потери напряжения внутри аккумулятора за счет снижения концентрации электролита в порах электродов). При токе более 60 А зависимость напряжения разряда от силы тока является практически линейной при всех температурах.

Среднее значение напряжения аккумулятора при заряде и разряде определяют как среднее арифметическое значений напряжения, измеренных через равные промежутки времени

Аккумулятор (элемент) — состоит из положительных и отрицательных электродов (свинцовых пластин) и сепараторов разделяющих эти пластины, установленных в корпус и погруженных в электролит (раствор серной кислоты). Накопление энергии в аккумуляторе происходит при протекании химической реакции окисления — восстановления электродов.

Аккумуляторная батарея состоит из 2 и более последовательно или (и) параллельно соединенных между собой секций (аккумуляторов, элементов) для обеспечения нужного напряжения и тока. Она способна накапливать, хранить и отдавать электроэнергию, обеспечивать запуск двигателя, а также питать электроприборы при неработающем двигателе.

Свинцово-кислотная аккумуляторная батарея — аккумуляторная батарея, в которой электроды изготовлены главным образом из свинца, а электролит представляет собой раствор серной кислоты.

Активная масса — это составляющая часть электродов, которая претерпевает химические изменения при прохождении электрического тока во время заряда-разряда.

Электрод — проводящий материал, способный при реакции с электролитом производить электрический ток.

Положительный электрод (анод) — электрод (пластина) активная масса которого у заряженной батареи состоит из двуокиси свинца (PbO2).

Отрицательный электрод (катод) — электрод, активная масса которого у заряженной батареи состоит из губчатого свинца.

Решетка электрода служит для удерживания активной массы, а также для подвода и отвода тока к ней.

Сепаратор — материал, используемый для изоляции электродов друг от друга.

Полюсные выводы служат для подвода зарядного тока и для его отдачи под общим напряжением батареи.

Свинец — (Рb) — химический элемент четвертой группы периодической системы Д. И. Менделеева, порядковый номер 82, атомный вес 207,21, валентность 2 и 4. Свинец — синевато — серый металл, удельный вес его, в твердом виде составляющий 11,3 г/см 3 , уменьшается при расплавлении в зависимости от температуры. Самый пластичный среди металлов, он хорошо прокатывается до тончайшего листа и легко куётся. Свинец легко подвергается механической обработке, относится к числу легкоплавких металлов.

Окси́д свинца́(IV) (диоксид свинца́) PbO 2 представляет собой тёмно-коричневый тяжёлый порошок, имеющий тонкий характерный запах озона .

Сурьма представляет собой металл серебристо-белого цвета с сильным блеском, кристаллического строения. В противоположность свинцу — это твердый металл, но очень хрупкий и легко дробящийся на куски. Сурьма значительно легче свинца, ее удельный вес 6,7 г/см 3 . Вода и слабые кислоты на сурьму не действуют. Она медленно растворяется в крепкой соляной и серной кислотах.

Пробки ячеек закрывают отверстия ячеек в крышке батареи.

Пробка центральной вентиляции служит для перекрытия газоотводного отверстия в крышке батареи.

Моноблок — это полипропиленовый корпус батареи, разделенный перегородками на отдельные ячейки.

Дистиллированная вода доливается в батарею для возмещения ее потерь в результате разложения воды или испарения. Для доливки аккумуляторных батарей следует использовать только дистиллированную воду!

Электролит представляет собой раствор серной кислоты в дистиллированной воде, который заполняет свободные объемы ячеек и проникает в поры активной массы электродов и сепараторов.

Он способен проводить электрический ток между погруженными в него электродами. (Для средней полосы России плотностью 1.27-1.28 г/см3 при t=+20°С).

Малоподвижный электролит: Чтобы снизить опасность от вылившегося из батареи электролита, применяют средства, снижающие его текучесть. К электролиту могут быть добавлены вещества, которые превращают его в гель. Другим способом снижения подвижности электролита является применение стекломатов в качестве сепараторов.

Открытый аккумулятор — аккумулятор, имеющий пробку с отверстием, через которое доливается дистиллированная вода, и удаляются газообразные продукты. Отверстие может быть снабжено системой вентиляции.
Закрытый аккумулятор — аккумулятор, который закрыт в обычных условиях, но имеет устройство, позволяющее выделяться газу, когда внутреннее давление превышает установленное значение. Обычно дополнительная заливка электролита в такой аккумулятор невозможна.
Сухозаряженная батарея — аккумуляторная батарея, хранящаяся без электролита, пластины (электроды) которой находятся в сухом заряженном состоянии.

Трубчатая (панцирная) пластина — положительная пластина (электрод), которая состоит из комплекта пористых трубок, заполненных активной массой.

Предохранительный клапан — деталь вентиляционной пробки, которая позволяет выходить газу в случае избыточного внутреннего давления, но не допускает поступления воздуха в аккумулятор.

Ампер-час (А·ч) — это мера электрической энергии, равная произведению силы тока в амперах на время в часах (емкости).

Напряжение аккумулятора — разность потенциалов между выводами аккумулятора при разряде.
Емкость аккумуляторной батареи — количество электрической энергии, отдаваемой полностью заряженным аккумулятором при его разряде до достижения конечного напряжения.

Внутреннее сопротивление — сопротивление току через элемент, измеренное в Омах. Оно складывается из сопротивления электролита, сепараторов и пластин. Главной составляющей является сопротивление электролита, которое изменяется с изменением температуры и концентрации серной кислоты.

Плотность электролита — э то характеристика физического тела, равная отношению его массы к занимаемому объему. Она измеряется, например, в кг/л или в г/см3.

Срок службы батареи — период полезной работы батареи в заданных условиях.
Газовыделение — газообразование в процессе электролиза электролита.

Саморазряд — самопроизвольная потеря емкости аккумулятором в покое. Скорость саморазряда зависит от материала пластин, химических примесей в электролите, его плотности, от чистоты батареи и продолжительности ее эксплуатации.

ЭДС батареи (электродвижущая сила) — это напряжение на полюсных выводах полностью заряженной аккумуляторной батареи при разомкнутой цепи, т. е. при полном отсутствии токов заряда или разряда.

Цикл — одна последовательность заряда и разряда элемента.

Образование газов на электродах свинцового аккумулятора. Особенно обильно выделяется в конечной фазе заряда свинцового аккумулятора.

Гелевые аккумуляторы — это герметизированные свинцово-кислотные аккумуляторы (не герметичные, т.к. небольшое выделение газов при открытии клапанов все-таки происходит), закрытые, полностью необслуживаемые (недоливаемые) с гелеобразным кислотным электролитом (технологии Dryfit и Gelled Electrolite-Gel).

Технология AGM (Absorbed Glass Mat) — впитывающие прокладки из стекловолокна.

Отдача по энергии — отношение количества энергии, отдаваемой при разряде аккумулятора, к количеству энергии, необходимой для заряда до первоначального состояния при определенных условиях. Отдача по энергии для кислотных аккумуляторов при обычных условиях эксплуатации равна 65%, а для щелочных 55 — 60%.
Энергия удельная — энергия, отдаваемая аккумулятором при разряде в расчете на единицу его объема V или массы m, т. е. W= W/V или W= W/m. Удельная энергия кислотных аккумуляторов равна 7-25, никель-кадмиевых 11-27, никель-железных 20-36, серебряно-цинковых 120-130 Вт*ч/кг.

Короткое замыкание в аккумуляторах происходит при электрическом соединении пластин разной полярности.

ЭДС аккумулятора (Электродвижущая сила) это разность электродных потенциалов при отсутствии внешней цепи. Электродный потенциал складывается из равновесного электродного потенциала. Он характеризует состояние электрода в состоянии покоя, то есть отсутствии электрохимических процессов, и потенциала поляризации, определяющемуся как разность потенциалов электрода при зарядке (разрядке) и при отсутствии цепи.

Процесс диффузии.

Благодаря процессу диффузии, выравниванию плотности электролита в полости корпуса аккумулятора и в порах активной массы пластин, электродная поляризация может сохраняться в аккумуляторе при отключении внешней цепи.

Скорость прохождения диффузии напрямую зависит от температуры электролита, чем выше температура, тем быстрее проходит процесс и может сильно отличаться по времени, от двух часов до суток. Наличие двух составляющих электродного потенциала при переходных режимах привело к разделению на равновесную и не равновесную ЭДС аккумулятора .
На равновесную ЭДС аккумулятора влияет содержание и концентрация ионов активных веществ в электролите, а так же химические и физические свойства активных веществ. Главную роль в величине ЭДС играет плотность электролита и практически не влияет на неё температура. Зависимость ЭДС от плотности можно выразить формулой:

Где Е – ЭДС аккумулятора (В)

Р – плотность электролита приведённая к температуре 25 гр. С (г/см3) Эта формула истинна при рабочей плотности электролита в пределах 1,05 – 1,30 г/см3. ЭДС не может характеризовать степень разрежённости аккумулятора напрямую. Но если замерить его на выводах и сравнить с расчётным по плотности, то можно, с долей вероятности, судить о состоянии пластин и ёмкости.
В состоянии покоя плотность электролита в порах электродов и полости моноблока одинаковы и равны ЭДС покоя. При подключении потребителей или источника заряда, изменяется поляризация пластин и концентрация электролита в порах электродов. Это приводит к изменению ЭДС. При заряде значение ЭДС увеличивается, а при разряде уменьшается. Это связано с изменением плотности электролита, который участвует в электрохимических процессах.

Страница 2 из 26

1.3. Основные электрические характеристики аккумуляторных батарей

Электродвижущая сила и напряжение . Электродвижущей силой (ЭДС) называется разность потенциалов положительного и отрицательного электродов аккумулятора при разомкнутой внешней цепи.
Величина ЭДС зависит, главным образом, от электродных потенциалов, т. е. от физических и химических свойств веществ, из которых изготовлены пластины и электролит, но не зависит от размеров пластин аккумулятора.
ЭДС кислотного аккумулятора зависит также от плотности электролита. Теоретически и практически установлено, что ЭДС аккумулятора с достаточной для практики точностью можно определить по формуле
Е=0,85 + g,
где g– плотность электролита при 15°С, г/см 3 .
Для кислотных стартерных аккумуляторов, в которых плотность электролита колеблется в пределах от 1,12 до 1,29 г/см 3 , ЭДС изменяется соответственно от 1,97 до 2,14 В.
Измерить ЭДС с абсолютной точностью почти невозможно. Однако для практических целей ЭДС приблизительно и достаточно точно можно измерить вольтметром, имеющим высокое внутреннее сопротивление (не менее 1000 Ом на 1 В). При этом через вольтметр будет проходить ток незначительной величины.
Напряжением аккумулятора называется разность потенциалов положительных и отрицательных пластин при замкнутой внешней цепи, в которую включен какой-либо потребитель тока, т. е. при прохождении тока через аккумулятор. При этом показания вольтметра при измерении напряжения всегда будут меньше, чем при замере ЭДС, и эта разность будет тем больше, чем больший ток проходит через аккумулятор.
ЭДС и напряжение зависят от ряда факторов. ЭДС изменяется от плотности и температуры электролита. Напряжение в свою очередь зависит от ЭДС, величины разрядного тока (нагрузки) и внутреннего сопротивления аккумулятора.
Зависимость ЭДС аккумулятора от плотности электролита (концентрации раствора Н2SО4) приведена ниже:

Плотность электролита при 25°С,
г/см 3 ……………………………… 1,05 1,10 1,15 1,20 1,25 1,28 1,30
Н2SО4, %……………………….. 7,44 14,72 21,68 27,68 33,8 37,4 39,7
ЭДС аккумулятора, в………. 1,906 1,960 2,005 2,048 2,095 2,125 2,144
Из этой зависимости видно, что с увеличением концентрации серной кислоты ЭДС также увеличивается. Отсюда, однако, не следует, что для получения большей ЭДС можно чрезмерно увеличивать плотность электролита. Установлено, что стартерные аккумуляторные батареи достаточно хорошо работают тогда, когда плотность электролита в них составляет 1,27 – 1,29 г/см 3 .Кроме того, электролит плотностью 1,29 г/см 3 имеет самую низкую точку замерзания.
При изменении температуры электролита ЭДС аккумулятора также меняется. Так, с изменением температуры электролита от +20°С до -40°С ЭДС аккумулятора снижается с 2,12 до 2,096 в. В значительно большей степени с изменением температуры электролита меняется напряжение, так как оно зависит не только от ЭДС, но и от внутреннего сопротивления аккумулятора, которое с понижением температуры значительно возрастает.
Между ЭДС, напряжением, внутренним сопротивлением и величиной разрядного тока существует следующая зависимость:
U=Е-Ir,
где U – напряжение;
Е – э. д. с. аккумулятора;
I – величина разрядного тока;
r – внутреннее сопротивление аккумулятора.
Из этой формулы видно, что при постоянном значении ЭДС, измеряемой при разомкнутой цепи, напряжение аккумулятора падает по мере увеличения отдаваемого в процессе разряда тока.
Внутреннее сопротивление. Внутреннее сопротивление аккумулятора сравнительно мало, но в тех случаях, когда аккумуляторная батарея разряжается силой тока большой величины, например, при пуске двигателя стартером, внутреннее сопротивление каждого аккумулятора имеет очень существенное значение.
Внутреннее сопротивление складывается из сопротивления электролита, сепараторов и пластин. Главной составляющей является сопротивление электролита, которое изменяется с изменением температуры и концентрации серной кислоты.
Зависимость удельного сопротивления электролита плотностью 1,30 г/см 3 от температуры показана ниже:

Температура, °С Удельное сопротивление электролита Ом·см
+ 40 0,89
+ 25 1,28
+ 18 1,46
0 1,92
– 18 2,39
Как видно из приведенных данных, с понижением температуры электролита от +40°С до -18°С удельное сопротивление возрастает в 2,7 раза. Наименьшее значение удельного сопротивления имеет электролит плотностью 1,223 г/см 3 при 15°С (30%-ный раствор Н2SО4 по весу).
Вторым составляющим сопротивления в аккумуляторе является сопротивление сепараторов. Оно зависит в основном от их пористости. Сепараторы изготавливают из электроизолирующего материала, поры которого заполнены электролитом, что и обусловливает электропроводимость сепаратора.
В связи с этим можно было бы предположить, что с изменением температуры сопротивление сепаратора будет изменяться в той же пропорции, что и сопротивление электролита, но это не совсем так. Некоторые виды сепараторов, например, сепараторы из микропористого эбонита (мипора) не чувствительны к изменению температуры.
Третьим фактором, входящим в общую сумму внутреннего сопротивления элемента, служит активная масса и решетки положительных и отрицательных пластин.
Сопротивление губчатого свинца отрицательной пластины незначительно отличается от сопротивления материала решетки, в то время как сопротивление перекиси свинца положительной пластины превышает сопротивление решетки в 10000 раз. В отличие от сопротивления электролита сопротивление решетки уменьшается с понижением температуры. Но ввиду того, что сопротивление электролита во много раз больше сопротивления пластин, то уменьшение их сопротивления с понижением температуры весьма незначительно компенсирует общее снижение сопротивления электролита.
На сопротивление пластин влияет степень заряженноcти аккумуляторной батареи. В процессе разряда сопротивление пластин возрастает, так как сернокислый свинец, образующийся на положительных и отрицательных пластинах, почти не проводит электрический ток.
По сравнению с другими типами аккумуляторов кислотные аккумуляторы имеют сравнительно малое внутреннее сопротивление, что и определяет их широкое применение в качестве стартерных батарей на автомобильном транспорте.
Емкость. Емкостью аккумулятора называется количество электричества, которое может отдать полностью заряженный аккумулятор при заданном режиме разряда, температуре и конечном напряжении. Емкость измеряют в ампер-часах и определяют по формуле
C=Iptp,
где С – емкость, а·ч;
Ip – сила разрядного тока, а;
tp – время разряда, ч.
Величина емкости аккумуляторной батареи в основном определяется следующими факторами: режимом разряда (величиной разрядного тока), концентрацией электролита и температурой. Аккумуляторы при форсированных режимах разряда отдают емкость меньше, чем при разряде более длительными режимами (небольшой величиной тока).
Снижение емкости при форсированных режимах разряда происходит по следующим причинам.
В процессе разряда превращение активной массы пластин сернокислый свинец происходит не только на поверхности пластин, но и внутри них. Если разряд осуществляют током небольшой силы и медленно, то электролит успевает проникать в глубокие слои активной массы, а вода, образующаяся в результате реакции в порах, успевает смешаться с основной массой электролита. При форсированных режимах разряда концентрация серной кислоты в электролите внутри пластин значительно снижается, свежий электролит не успевает проникнуть в глубь активной массы, реакция идет в основном на поверхности пластин, так как поры закупориваются и внутрилежащие слои активной массы почти не принимают участия в реакции. При этом в результате значительного увеличения внутреннего сопротивления аккумулятора напряжение на его зажимах резко падает.
Однако после того как аккумулятор будет разряжен при форсированном режиме, после небольшого перерыва его снова можно разряжать. Это служит наглядным подтверждением того, что снижение емкости в аккумуляторе при разряде большой величиной силы тока происходит в результате неполного использования активной массы пластин.
Кроме величины разрядного тока, на емкость аккумулятора значительно влияет концентрация электролита, которая определяет потенциал пластин, электрическое сопротивление электролита и его вязкость, влияющую в свою очередь на способность проникания электролита в глубокие слои активной массы пластин.
В процессе разряда плотность электролита уменьшается и в конце разряда к активной массе пластин поступает недостаточное количество кислоты, в результате чего напряжение аккумулятора падает и дальнейший его разряд становится невозможным. Чем больше разница между концентрациями электролита, находящегося вне пластин, и электролита, находящегося в порах активной массы, тем интенсивнее происходит процесс проникновения кислоты в поры пластин. В этом отношении применение электролита с большей плотностью, казалось бы, должно увеличить емкость. Но в действительности чрезмерно большая плотность не ведет к увеличению емкости, так как увеличение плотности электролита неизбежно приводит к повышению вязкости электролита, в результате чего процесс проникновения электролита в глубину активной массы пластин ухудшается, и напряжение на зажимах аккумулятора падает.
Установлено, что наибольшую емкость имеет аккумуляторная батарея с плотностью электролита 1,27 – 1,29 г/см 3 .
Емкость аккумуляторной батареи зависит также от температуры. С понижением температуры емкость снижается, а с повышением увеличивается. Это объясняется тем, что с понижением температуры увеличивается вязкость электролита, в результате чего он поступает к пластинам в недостаточном количестве.
Значения вязкости электролита плотностью 1,223 г/см 3 в зависимости от температуры приведены ниже:
Температура, °С………… +30 +25 +20 +10 0 – 10 – 20 – 30
Абсолютная вязкость,
пз(пуаз)………………….. 1,596 1,784 2,006 2,600 3,520 4,950 7,490 12,200
Емкость положительных и отрицательных пластин с изменением температур изменяется не в одинаковой степени. Если при обычной температуре емкость элемента лимитируется положительными пластинами, то при низких температурах – отрицательными, так как при понижении температуры емкость отрицательной пластины уменьшается в значительно большей степени, чем положительной.
В последнее время емкость аккумуляторных батарей при низких температурах удалось значительно повысить за счет применения более тонких синтетических сепараторов с высокой пористостью (до 80%) и присадок, так называемых расширителей, к активной массе отрицательных пластин, которые придают ей большую пористость.
Помимо режима разряда, концентрации электролита и температуры емкость аккумуляторной батареи зависит от срока ее службы, от срока хранения, в течение которого батарея бездействовала, от наличия вредных примесей и т. д. Емкость новой аккумуляторной батареи, поступающей в эксплуатацию, первое время (в течение гарантийного срока службы) повышается, так как происходит формирование пластин, после чего на протяжении определенного периода остается постоянной и затем начинает постепенно падать. Потеря емкости аккумуляторной батареей в конце срока службы объясняется уменьшением пористости отрицательных пластин и выпадением активной массы положительных пластин.
Если заряженная батарея продолжительное время бездействовала, то при ее разряде отданная емкость будет значительно меньше. Это объясняется естественным явлением саморазряда при бездействии батареи.

Давайте рассмотрим основные параметры аккумулятора, которые понадобяться нам при его эксплуатации.

1. Электродвижущая сила (ЭДС) аккумуляторной батареи — напряжение между выводами аккумуляторной батареи при разомкнутой внешней цепи (и, конечно-же, при отсутствии каких-либо утечек). В «полевых» условиях (в гараже) ЭДС можно измерить любым тестером, перед этим сняв одну из клемм («+» или «-») с аккумулятора.

ЭДС аккумулятора зависит от плотности и от температуры электролита и совершенно не зависит от размеров и формы электродов, а также от количества электролита и активных масс. Изменение ЭДС аккумулятора от температуры весьма мало и при эксплуатации им можно пренебречь. С повышением плотности электролита ЭДС повышается. При температуре плюс 18°С и плотности d = 1,28 г/см 3 аккумулятор (имеется в виду одна банка) обладает ЭДС рав­ной 2,12 В (АКБ — 6 х 2,12 В = 12,72 В). Зависимость ЭДС от плотности электролита при изме­нении плотности в пределах 1,05 ÷ 1,3 г/см 3 вы­ражается эмпирической формулой

Е=0,84+d , где

Е — ЭДС аккумулятора, В;

d — плотность электролита при температуре плюс 18°С, г/см 3 .

По ЭДС нельзя точно судить о степени разряженности ак­кумулятора. ЭДС разряженного аккумулятора с большей плот­ностью электролита будет выше, чем ЭДС заряженного акку­мулятора, но имеющего меньшую плотность электролита.

Путём измерения ЭДС можно только быстро обнаружить серьезную неисправность аккумуляторной батареи (замыкание пластин в одной или нескольких банках, обрыв соединительных проводников между банками и тому подобное).

2. Внутреннее сопротивление аккумулятора представляет собой сумму сопротивлений выводных зажимов, межэлементных соеди­нений, пластин, электролита, сепараторов и сопротивления, во­зникающего в местах соприкосновения электродов с электро­литом. Чем больше емкость аккумулятора (число пластин), тем меньше его внутреннее сопротивление. С понижением темпера­туры и по мере разряда аккумулятора его внутреннее сопротив­ление растет. Напряжение аккумулятора отличается от его ЭДС на величину падения напряжения на внутреннем сопротивлении ак­кумулятора.

При заряде U 3 = Е + I х R ВН ,

а при разряде U Р = Е — I х R ВН , где

I — ток, протекаю­щий через аккумулятор, A;

R ВН — внутреннее сопротивление акку­мулятора, Ом;

Е — ЭДС аккуму­лятора, В.

Изменение напряже­ния на аккумуляторной батарее при ее заряде и разряде показано на Рис. 1.

Рис.1. Изменение напряжения аккумуляторной батареи при её заряде и разряде.

1 — начало газовыделения, 2 — заряд, 3 — разряд.

Напряжение автомобильного генератора, от которого производится заряд батареи, составляет 14,0÷14,5 В . На автомобиле батарея, даже в лучшем случае, при полностью благоприятных условиях, остается недозаряженной на 10÷20% . Виной всему — работа автомобильного генератора.

Достаточное для зарядки напряжение генератор начинает выдавать при 2000 об/мин и более. Обороты холостого хода 800÷900 об/мин . Стиль езды в городе: разгон (длительность меньше минуты), торможение, остановка (светофор, пробка — длительность от 1 минуты до ** часов). Заряд идёт только во время разгона и движения на довольно высоких оборотах. В остальное время идёт интенсивный разряд АКБ (фары, прочие потребители электроэнергии, сигнализация — круглосуточно ).

Ситуация улучшается при движении за городом, но не критическим образом. Длительность поездок не так велика (полный заряд батареи — 12÷15 часов ).

В точке 1 — 14,5 В начинается газовыделение (электролиз воды на кислород и водород), увеличивается расход воды. Другой неприятный эффект при электролизе — увеличивается коррозия пластин, поэтому не следует допускать длительного превышения напряжения 14,5 В на клеммах АКБ.

Напряжение автомобильного генератора (14,0÷14,5 В ) выбрано из компромиссных условий — обеспечение более-менее нормальной зарядки батареи при уменьшении газообразования (снижается расход воды, понижается пожароопасность, уменьшается скорость разрушения пластин).

Из вышесказанного можно сделать вывод, что батарею нужно периодически, хотя бы раз в месяц, полностью дозаряжать внешним зарядным устройством для уменьшения сульфатации пластин и увеличения срока службы.

Напряжение аккумуляторной батареи при ее разряде стартерным током (I Р = 2÷ 5 С 20) зависит от силы раз­рядного тока и темпе­ратуры электролита. На Рис.2 показаны вольт-амперные харак­теристики аккумуля­торной батареи 6СТ-90 при различной темпе­ратуре электролита. Если разрядный ток будет постоянным (например, I Р = 3 С 20 , линия 1), то напряжение батареи при разряде будет тем меньше, чем ниже ее температура. Для сохранения по­стоянства напряжения при разряде (линия 2) необходимо с пониже­нием температуры ба­тареи снижать силу разрядного тока.

Рис.2. Вольт-амперные характеристики АКБ 6СТ-90 при различной температуре электролита.

3. Емкостью аккумулятора (С) называется количество электри­чества, которое аккумулятор отдает при разряде до наименьшего допустимого напряжения. Ёмкость аккумулятора выражается в Ампер-часах (А ч ). Чем больше сила разрядного тока, тем ниже напряжение, до которого может разряжаться аккумулятор, например при определении номинальной емкости аккумуляторной батареи разряд ведется током I = 0,05С 20 до напряжения 10,5 В , температура электролита должна быть в интервале +(18 ÷ 27)°С , а время разряда 20 ч . Считается, что конец срока службы батареи наступает, когда ее емкость составляет 40% от С 20 .

Емкость батареи в стартерных режимах определяется при температуре +25°С и разрядном токе ЗС 20 . В этом случае время разряда до напряжения 6 В (один вольт на аккумулятор) дол­жно быть не менее 3 мин .

При разряде батареи током ЗС 20 (температура электро­лита -18°С ) напряже­ние батареи через 30 с после начала разряда должно быть 8,4 В (9,0 В для необслужи­ваемых батарей), а после 150 с не ниже 6 В . Этот ток иногда называют током холодной прокрутки или пусковым током , он может отличаться от ЗС 20 Этот ток указывается на корпусе батареи рядом с ее емкостью.

Если разряд происходит при постоянной силе тока, то ем­кость аккумуляторной батареи определяется по формуле

С = I х t где,

I — ток разряда, A;

t — время разряда, ч.

Емкость аккумуляторной батареи зависит от ее конструкции, числа пластин, их толщины, материала сепаратора, пористости активного материала, конструкции решетки пластин и других факторов. В эксплуатации емкость батареи зависит от силы разрядного тока, температуры, режима разряда (прерывистый или непрерывный), степени заряженности и изношенности акку­муляторной батареи. При увеличении разрядного тока и степени разряженности, а также с понижением температуры емкость ак­кумуляторной батареи уменьшается. При низких температурах падение емкости аккумуляторной батареи с повышением разряд­ных токов происходит особенно интенсивно. При температуре −20°С остается около 50% от емкости батареи при температуре +20°С.

Наиболее полно состояние аккумуляторной батареи показывает как раз её ёмкость. Для определения реальной емкости достаточно полностью заряженную исправную батарею поставить на разряд током I = 0,05 С 20 (например, для батареи с ёмкостью 55 Ач, I = 0,05 х 55 = 2,75 А). Разряд следует продолжать до достижения величины напряжения на батарее 10,5 В . Время разряда должно составить не менее 20 часов .

В качестве нагрузки при определении ёмкости удобно использовать автомобильные лампы накаливания . Например, чтобы обеспечить разрядный ток 2,75 А , при котором потребляемая мощность составит Р = I x U = 2,75 А x 12,6 В = 34,65 Вт , достаточно соединить параллельно лампу на 21 Вт и лампу на 15 Вт . Рабочее напряжение ламп накаливания для нашего случая должно быть 12 В . Конечно, точность установки тока подобным образом — «плюс-минус лапоть», но для приблизительного определения состояния аккумуляторной батареи вполне достаточно, а так-же дёшево и доступно.

При проверке таким образом новых батарей, время разряда может оказаться меньше 20 часов. Это обусловлено тем, что номинальную ёмкость они набирают после 3÷ 5 полных циклов заряд-разряд.

Ёмкость АКБ можно оценить также с помощью нагрузочной вилки . Нагрузочная вилка состоит из двух контактных ножек, рукоятки, переключаемого нагрузочного сопротивления и вольтметра. Один из возможных вариантов показан на Рис.3.

Рис.3. Вариант нагрузочной вилки .

Для проверки современных батарей, у которых доступны только выходные клеммы, надо использовать 12-ти вольтовые нагрузочные вилки . Нагрузочное сопротивление выбирается таким, чтобы обеспечить нагрузку аккумулятора током I = ЗС 20 (например, при ёмкости батареи 55 Ач, нагрузочное сопротивление должно потреблять ток I = ЗС 20 = 3 х 55 = 165 А). Нагрузочная вилка подсоединяется параллельно выходным контактам полностью заряженной батареи, замечается время, в течение которого выходное напряжение снизится от 12,6 В до 6 В . Это время у новой, исправной и полностью заряженной батареи должно быть не менее трёх минут при температуре электролита +25°С .

4. Саморазряд аккумулятора. Саморазрядом называют снижение емкости аккумуляторов при разомкнутой внешней цепи, то есть при бездействии. Это явление вызвано окислительно-восстановительными процессами, самопроизвольно протекающими как на отрицательном, так и на положительном электродах.

Саморазряду особенно подвержен отрицательный электрод вследствие самопроизвольного растворения свинца (отрицательной активной массы) в растворе серной кислоты.

Саморазряд отрицательного электрода сопровождается выделением газообразного водорода. Скорость самопроизвольного растворения свинца существенно возрастает с повышением концентрации электролита. Повышение плотности электролита с 1,27 до 1,32 г/см 3 приводит к росту скорости саморазряда отрицательного электрода на 40 %.

Саморазряд может возникать также, когда аккумулятор снаружи загрязнен или залит электролитом, водой или другими жидкостями, которые создают возможность разряда через электропроводную пленку, находящуюся между полюсными выводами аккумулятора или его перемычками.

Саморазряд батарей в значительной мере зависит от температуры электролита . С понижением температуры саморазряд уменьшается. При температуре ниже 0°С у новых батарей он практически прекращается. Поэтому хранение батарей рекомендуется в заряженном состоянии при низких температурах (до −30°С). Всё это показано на Рис.4 .

Рис.4. Зависимость саморазряда АКБ от температуры.

В процессе эксплуатации саморазряд не остается постоянным и резко усиливается к концу срока службы.

Для снижения саморазряда необходимо использовать возможно более чистые материалы для производства аккумуляторов, использовать только чистую серную кислоту и дистиллированную воду для приготовления электролита, как при производстве, так и при эксплуатации.

Обычно степень саморазряда выражают в процентах потери емкости за установленный период времени. Саморазряд аккумуляторов считается нормальным, если он не превышает 1% в сутки, или 30% емкости батареи в месяц.

5. Срок хранения новых батарей. В настоящее время автомобильные батареи выпускаются заводом-изготовителем только в сухозаряженном состоянии. Срок хранения батарей без эксплуатации весьма ограничен и не превышает 2 лет (гарантийный срок хранения 1 год ).

6. Срок службы автомобильных свинцово-кислотных аккумуляторных батарей — не менее 4-х лет при соблюдении установленных заводом условий эксплуатации. Из моей практики шесть батарей прослужили по четыре года, а одна, самая стойкая, — целых восемь лет.

---

Калькулятор: сколько времени заряжать аккумулятор авто?

Результат:

В данный момент аккумулятор номинальной ёмкостью А*ч:

заряжен на %

разряжен полностью

полностью заряжен

Текущая ёмкость А*ч

До полной зарядки потребуется ч. мин.

Если поставить аккумулятор на зарядку прямо сейчас, то время, когда он будет заряжен, это:

Зарядка не требуется!

Расчетные данные справедливы для зарядки при температуре окружающей среды +20 … +25 °C. В среднем считается, что падение температуры на 1 °C от комнатной снижает ёмкость примерно на 1 %, таким образом при −30 °C ёмкость автомобильной АКБ будет равна примерно половине от ёмкости при +20 °C.

Новый рассчет

Как определяется время зарядки аккумулятора?

Существует классическая формула времени зарядки аккумулятора:

Т=C/I+10%

где:

• Т – время зарядки
• С – емкость аккумулятора
• I – мощность зарядного устройства
• 10% – потеря энергии в качестве тепла

Аккумулятор считается полностью заряженным, если электролит начинает закипать. В среднем, аккумулятор можно зарядить за 9 — 11 часов.

Как определить текущий уровень зарядки?

Предыдущая формула справедлива для полностью пустого аккумулятора. Но как определить уровень заряда предположительно не пустого аккумулятора? В этом случае ориентируются на два показателя — либо напряжение, либо плотность. Напряжение без нагрузки (напряжение при снятых клеммах) аккумулятора можно связать с примерным уровнем заряда. Если аккумулятор находится на транспортном средстве, «напряжение без нагрузки» измеряется, когда двигатель остановлен, а нагрузка полностью отключена (сняты клеммы).

Степень заряженности оценивают на отключенном от нагрузки аккумуляторе, не менее, чем через 6 часов покоя, и при комнатной температуре. В случае температуры, отличной от комнатной, вносится температурная поправка. В среднем считается, что падение температуры на 1 °C от комнатной снижает ёмкость примерно на 1 %, таким образом при −30 °C ёмкость автомобильной АКБ будет равна примерно половине от ёмкости при +20 °C.

В случае определения заряда по плотности используют специальный инструмент, так называемый «ареометр». Это устройство, имеющее вид поплавка. С помощью него измеряют плотность электролита. Для этого необходимо слить немного электролита в и емкостей аккумулятора в стеклянную колбу и поместить туда ареометр. В среднем показатель заряженного аккумулятора должен быть в пределах 1,27-1,29 единиц. Но, стоит учесть, что для разных моделей этот показатель может быть разным, в зависимости от производителя.

Зависимость плотности или напряжения от заряда аккумулятора отображена в таблице:

Напряжение без нагрузки при T = 26,7 °C		Примерный заряд	Плотность электролита при T = 26,7 °C
12 В	6 В
12,70 В	6,32 В	100 %	1,265 г/см³
12,35 В	6,22 В	75 %	1,225 г/см³
12,10 В	6,12 В	50 %	1,190 г/см³
11,95 В	6,03 В	25 %	1,155 г/см³
11,70 В	6,00 В	0 %	1,120 г/см³

Советы по зарядке аккумулятора

• Крайне не рекомендуется заряжать аккумулятор дома, лучше использовать гараж или иное проветриваемое помещение.
• Желательная температура в помещении, в котором будет производиться зарядка, это 20-25 градусов.
• При зарядке выделяются газы, они не должны скапливаться в одном месте.
• Запрещается курить или или использовать элементы огня рядом с заряжаемым аккумулятором, т.к. это может привести к взрыву
• Сначала подключаем клеммы к аккумулятору, затем вставляем вилку зарядного устройства в розетку

Какой выбрать ток?

Оптимальный ток для заряда должен составлять 1/10 от полной емкость АКБ. То есть, иными словами, если ваша батарея имеет емкость в 55 Ампер*час, значит необходимый ток нужен 5,5 Ампер. Это рекомендации производителей как самих устройств, так и приборов ЗУ. Но идеальным вариантом будет пуск меньшего тока на клеммы аккумулятора. То есть, при аналогичном случае подавать ток не 5,5, а уже 2,75 Ампер. Конечно процесс будет происходить немного медленнее (в два раза), но качество от этого только повысится.

Как приготовить и залить электролит в автомобильный аккумулятор. Простые правила

При первичной заливке электролита в аккумулятор стартерной батареи автомобиля в условиях частного автосервиса следует придерживаться следующих правил: Нельзя приготавливать электролит для аккумуляторной батареи из концентрированной серной кислоты в неприспособленном для этого помещении. В крайнем случае можно приготавливать электролит на открытом воздухе с соблюдением всех мер предосторожности. Приготовление электролита реализуется вливанием серной кислоты в дистиллированную воду. Обратное вливание является грубейшим нарушением технической безопасности, так как может иметь место интенсивное вскипание и разбрызгивание кислоты. Приготавливать и заливать электролит в аккумуляторную батарею следует при температуре 15… 25°С. Плотность электролита, измеренная при приготовлении и заливке, приводится к температуре 25°С по формуле γ25 = γТ + 0,0007 (Т -25), где γТ плотность электролита при температуре измерения Т. Сначала приготавливают электролит с плотностью γ25 =1,40 г/см3, для чего в 650 объемных частей дистиллированной воды вливают 423 части концентрированной 94%-ной аккумуляторной серной кислоты. Использование технической серной кислоты недопустимо. При растворении серной кислоты в воде выделяется большое количество теплоты. Заливать в аккуумуляторную батарею можно только остывший электролит (15 Э Нормы расхода компонентов для приготовления 1 дм3 (л) электролита приведены в таблице: Плотность γ25 электролита, приведенная к температуре 25°С, г/см3 Количество компонентов в электролите γ25, л Н2О H2SO41,83 г/см3 Н2О Электролит плотностью 1,40 г/см3 1,2 0,859 0,2 — — 1,21 0,849 0,211 0,475 0,525 1,22 0,839 0,221 0,45 0,55 1,23 0,829 0,231 0,425 0,575 1,24 0,819 0,242 0,4 0,6 1,25 0,809 0,252 0,375 0,625 1,26 0,8 0,263 0,35 0,65 1,27 0,79 0,274 0,325 0,675 1,28 0,781 0,285 0,3 0,7 1,29 0,771 0,296 0,275 0,725 1,3 0,761 0,306 0,25 0,75 1,31 0,75 0,316 0,225 0,775 1,4 0,65 0,423 — 1 При заливке электролита в аккумулятор приведенная плотность γ25 электролита обязательно указывается в сопроводительном документе на батарею; это необходимо для определения степени разряженности в дальнейшем. Плотность электролита при первичной заливке должна соответствовать климатической зоне эксплуатации автомобильного аккумулятора, а для влажных и холодных регионов также и времени года (смотрите таблицу ниже). γ25 г/см3 1,00 1,15 1,20 1,25 1,29 1,30 1,31 1,32 1,35 1,40 Т°С 0 -14 -27 -50 -74 -72 -68 -64 -49 -38 Для предполярных и полярных широт необходимо учитывать возможность замерзания электролита Из таблицы видно, что увеличение плотности электролита выше значения 1,31 г/см3 приводит к повышению температуры замерзания. Для точной подгонки плотности электролита при его заливке в батарею необходимо иметь дистиллированную воду и электролит с повышенной плотностью 1,4 г/см3. Если приготовленный электролит имеет плотность ниже требуемой, то в него доливается не аккумуляторная кислота, а электролит с повышенной плотностью. При необходимости понизить плотность в электролит доливают дистиллированную воду. Для удобства составления электролита с требуемой плотностью приведена таблица: http://www.времонт.su/doc/tablitsa-plotnosty-elektrolita-akb.html.

Плотность электролита аккумулятора — Энциклопедия по машиностроению XXL

Напряжение и плотность электролита аккумулятора в зависимости от степени разряженности  [c.222]

Зная замеренную плотность электролита полностью заряженного и разряженного аккумулятора, можно установить степень его разряда. Например, при плотности электролита полностью заряженного аккумулятора 1,27, а полностью разряженного 1,14 и при плотности электролита аккумулятора по результатам замера 1,22 можно сказать, что аккумулятор разряжен на  [c.467]

Какую поправку следует принять к показанию денсиметра, если плотность электролита аккумулятора измеряется в кг/м , а температура электролита при измерении равна. ..  [c.62]

Плотность электролита аккумуляторов необходимо довести до 1,25-1,27 г/см или применить калиевый электролит с плотностью 1,26-1,28 г/ сиР. Составной натриево-литиевый электролит при температурах ниже 0 С применять не разрешается.  [c.326]

Плотность электролита в щелочных аккумуляторах не зависит от степени их разряженности.  [c.230]

Степень заряженности батареи контролируют с помощью кислотомера (для центральных районов нашей страны при температуре 15 °С плотность электролита должна составлять 1,27 г/см ). Периодически-проверяют также уровень электролита стеклянной трубкой. В каждом аккумуляторе уровень должен быть 10…15 мм.  [c.69]

Короткое замыкание является следствием осыпания активной массы, разрушения сепараторов, коробления пластин при разряде батареи большими токами. Признаками короткого замыкания являются отсутствие или малая ЭДС аккумулятора, кипение электролита, падение напряжения, снижение плотности электролита.  [c.70]

Если заряженный аккумулятор соединить, например, с электрической лампочкой, то она загорится. Начнется разряд аккумулятора — процесс, в результате которого выделяется электрическая энергия и происходят обратные химические превращения активной массы пластин в электролите. Плотность электролита уменьшается, а пластины покрываются налетом сернокислого свинца. После полного разряда аккумулятор тока давать не будет и должен быть снова заряжен.  [c.46]

Зависимость э. д. с. Е кислотного аккумулятора от плотности электролита р выражается эмпирической формулой  [c.319]

Плотность электролита в процессе разряда и заряда практически не изменяется. Э. д. с. аккумулятора равна 1,35 в. Допустимое напряжение при разряде 1,1 е. Емкость аккумулятора уменьшается при увеличении разрядного тока (рис. 6.33) и при понижении температуры электролита.  [c.321]

При подключении к заряженному аккумулятору потребителей ток в нем пойдет в обратном направлении и это вызовет обратную химическую реакцию. Теперь из электролита будет удаляться серная кислота и выделяться вода, а на пластинах аккумулятора будет вновь образовываться сернокислый свинец. Плотность электролита и напряжение на клеммах аккумулятора будут уменьшаться. Такой процесс называется разрядом. На автомобиле устанавливают не один аккумулятор, а батарею, состоящую из нескольких аккумуляторов, соединенных последовательно между собой.  [c.129]

Новые аккумуляторы с сухими заряженными пластинами заполняют электролитом плотностью 1,28—1,25. Выбирая плотность электролита, необходимо учитывать климатический пояс и время года. В условиях низких температур плотность электролита должна быть большой, а при более высокой температуре — небольшой.  [c.131]

Степень заряженности аккумуляторов (рис. 79) проверяют ареометром и нагрузочной вилкой. Ареометр изготовлен в виде стеклянной трубки, запаянной с обеих сторон. В нижней части помещен груз, а в верхней расположена шкала. Чем выше всплывает ареометр, тем большей будет плотность электролита. Деление шкалы, совпадаюш,ее с уровнем электролита, покажет его плотность.  [c.133] О состоянии батареи можно судить по плотности электролита. Уменьшение плотности на 0,01 показывает, что аккумулятор разряжен на 6%. Если даже один аккумулятор разряжен зимой более чем на 25%, а летом на 50%, то его нужно зарядить.  [c.136]

Аккумуляторные работы. Включают контроль за внешним состоянием аккумуляторной батареи, ее заря-женностью, проверку уровня и плотности электролита, замену сепараторов, моноблока. Замена пластин относится к капитальному ремонту, и проведение его в условиях АТП допустимо только в критических ситуациях, так как трудоемкость капитального ремонта аккумулятора почти в 10 раз выше трудоемкости изготовления нового.  [c.131]

При понижении уровня электролита доливают дистиллированную воду, так как она испаряется быстрее, чем кислота. При недостаточной плотности доливают электролит плотностью 1,40 г/см . Плотность электролита проверяют денсиметрами различных конструкций. Разница в плотности отдельных аккумуляторов батареи не должна быть более 0,01 г/см .  [c.189]

Сезонное обслуживание включает выполнение работ, связанных с переходом к эксплуатации объекта на открытом воздухе (автокраны, погрузчики и т. д.), в летних и зимних условиях (замена топлива и смазочного материала, изменение плотности электролита в аккумуляторах, установка средств обогрева и утепления и т. д.).  [c.176]

Снижение напряжения объясняется следующим. При разряде серная кислота вступает в реакцию с образованием воды, плотность электролита во всем аккумуляторе уменьшается и, следовательно, э. д. с. падает. Активная масса обеих пластин переходит в сульфат свинца, имеющий меньшую плотность, а поэтому занимающий больший объем, чем перекись свинца и губчатый свинец. Сульфат по мере образования все более сужает пори активной массы. Просачивание кислоты внутрь активной массы постепенно замедляется, и электролит в порах уже не успевает пополняться.  [c.17]

При заряде происходит тот же процесс, что и при разряде, но Б обратном порядке. Внутри пор и около пластин аккумулятора выделяется образующаяся серная кислота, и плотность электролита здесь становится выше, чем в остальной части аккумулятора. Повышение плотности вызовет увеличение э. д. с. напряжения. Плотность электролита будет возрастать также под влиянием диффузии.  [c.18]

Большая часть сульфата перейдет в перекись свинца и губчатый свинец, при этом зарядный ток начнет разлагать воду на кислород и водород и электролит будет как бы кипеть. Когда плотность электролита станет постоянной и напряжение, достигнув 2,5—2,8 в на элемент (в зависимости от величины зарядного тока, срока службы и состояния аккумулятора), перестанет повышаться, заряд считается законченным.  [c.18]

Напряжение полностью заряженного и отключенного аккумулятора не остается постоянным, а в течение некоторого времени снижается до величины э. д. с., соответствующей данной плотности электролита (2,1—2,15 в). Это явление подтверждает еще раз, что судить о состоянии заряженности аккумулятора по его напряжению можно только тогда, когда аккумулятор включен на внешнюю нагрузку. С повышением температуры аккумулятора возрастает его электрическое сопротивление, следовательно, увеличивается и падение напряжения. На морозе подвижность электролита уменьшается, он становится более вязким и диффузия сильно затрудняется.  [c.18]

Емкость аккумулятора при одном и том же количестве активной массы не является постоянной и зависит от конструкции и толщины пластин, величины разрядного тока, температуры и плотности электролита, состояния активной массы, ее пористости и срока службы.  [c.19]

Электродвижущая сила щелочных аккумуляторов определяется состоянием активной массы и степенью ее окисления и почти не зависит от плотности электролита.  [c.22]

Правильно заряженный аккумулятор должен отвечать следующим требованиям напряжение отключенного аккумуляторного элемента должно составлять 2,1 е, а плотность электролита летом должна быть 1,24—1,25 и зимой 1,27—1,28.  [c.40]

Сульфатация наблюдается также в аккумуляторах с низким уровнем электролита. При этом плотность электролита повышается, а оголенная часть пластин покрывается сульфатом. Если в аккумулятор длительное время не доливают электролит, активная масса начинает постепенно сползать вниз, так как электролит большой плотности размягчает активную массу, превращая ее в жидкую кашицу.  [c.41]

Для измерения плотности электролита применяют прибор, называемый ареометром. Ареометр состоит из стеклянного сосуда цилиндрической или грушевидной формы, на верхнюю часть которого плотно надет резиновый шар, на нижнюю — резиновая трубка, внутри сосуда помещен маленький ареометр. Для замера плотности электролита в аккумулятор опускают резиновую трубку, предварительно сжав резиновый шар. При разжимании шара в стеклянный сосуд всасывается электролит в количестве, достаточном для того, чтобы в нем мог свободно плавать ареометр.  [c.41]

Плотность электролита проверяют ареометром в двухтрех аккумуляторах перед каждым зарядом и во всех  [c.46]

Таким образом, в результате разрядки аккумулятора кислота распадается, вместо нее образуется вода, плотность электролита снижается, и на обеих пластинах образуется сернокислый свинец. Конечное допустимое напряжение при разрядке составляет 1,7 в на аккумулятор. Образующийся при разрядке сернокислый свинец (сульфат) легко превращается в активную массу лишь в том случае, если его кристаллы будут очень мелкими.  [c.110]

Емкостью аккумулятора называется количество электричества, выраженное в ампер-часах (а-час), которое можно получить от полностью заряженной батареи при ее разрядке до допустимого конечного напряжения. Величина емкости определяется произведением разрядного тока на время разрядки (в часах) и зависит от размеров и количества пластин, веса и пористости активной массы, химической чистоты материалов батареи, силы разрядного тока, температуры и плотности электролита.  [c.112]

При подводе тока к аккумулятору электрохимические процессы протекают в противоположном направлении. Ионы водорода, образующиеся в результате распада воды, взаимодействуют с сернокислым свинцом электродов. Водород, соединяясь с сернокислым остатком, образует серную кислоту, а на электродах восстанавливается губчатый свинец. Выделяющийся из воды кислород соединяется со свинцом положительной пластины, образуя перекись свинца, содержание воды в электролите уменьшается, а содержание кислоты увеличивается, в результате чего плотность электролита повышается.  [c.99]

С уменьшением плотности электролита повышается температура его замерзания. Поэтому при низких температурах окружающего воздуха плотность электролита полностью заряженного аккумулятора должна быть больше. Это предотвратит возможность замерзания электролита в частично разряженном аккумуляторе.  [c.100]

Простейший свинцово-кислотный аккумулятор представляет собой две свинцовые пластины — положительную и отрицательную,— опущенные в электролит (раствор серной кислоты в дистиллированной воде). Пластины в виде решеток отлиты из свинца. Ячейки peuieTOK заполнены активной массой. У положительных пластин это свинцовый сурик, у отрицательных — свинцовый глет. Между разноименными пластинами устанавливаются пористые перегородки — сепараторы. Электролит в заряженной батарее должен иметь плотность в пределах 1,26—1,28 г/см летом и 1,29—1,30 г/см зимой. При этом напряжение на каждом элементе не должно быть ниже 2 В.Если плотность электролита составляет 1,17—1,19 г/см — батарея разряжена наполовину. При плотности 1,10—1,12 г/см аккумулятор можно считать разряженным полностью и его следует зарядить. При заряде,т. е. при пропускании через аккумулятор постоянного тока, происходит электрохимическая реакция, приводя-  [c.45]

Стартерные свинцовые аккумуляторные батареи. Свинцовый аккумулятор в простейшем виде состоит из двух свинцовых пластин, погруженных в раствор серной кислоты и дистиллированной воды определенной концентрации. Этот раствор называется электролитом. Если в аккумулятор налпть электролит, то серная кислота взаимодействует со свинцовыми пластинами и в результате химической реакции на поверхности пластин появляется слой сернокислого свинца. Если через такой элемент пропустить постоянный ток, то электролит под действием тока разла-Гй1.»,тся и происходит химическая реакция, в результате которой сернокислый свинец положительной пластины превращается в перекись свинца коричневого цвета, а на отрицательной пластине — в губчатый свинец серого цвета. Плотность электролита при этом увеличится за счет обра-  [c.128]

Уменьшение плотности электролита на 0,01 г/см соответствует )азряду батареи примерно на 6%. эатарея требует заряда (тренировочного цикла) в условиях аккумуляторного участка, если разряд (хотя бы одного аккумулятора) достигает 50 % летом и 25 % зимой.  [c.190]

Работоспособность (напряжение батареи под нагрузкой) необходимо проверять для каждого аккумулятора нагрузочной вилкой при исправном состоянии напряжение в конце пятой секунды должно оставаться неизменным в пределах 1,7—1,8 В. Однако указанный метод становится затруднительным при наличии защитного покрытия кислотоупорной мастикой всех соединительных пластин внутренних аккумуляторов, а также для современных необслуживаемых батарей. Поэтому основное значение в эксплуатации приобретает простой метод проверки работоспособности батареи по падению напряжения при иуске двигателя стартером. Это падение для исправного состояния (при прогретом аккумуляторе и двигателе) должно быть не ниже 10,2 В. Более низкий уровень свидетельствует также (при нормальной плотности электролита) о потере емкости, которая может быть частично восстановлена тренировочными циклами.  [c.190]

По мере дальнейшего разряда аккумулятора серная кислота электролита химически соединяется с активной хмассой пластин и образуется вода, вследствие чего в порах активной массы и около пластин электролит будет иметь меньшую плотность, чем в остальной части аккумулятора. Но так как э. д. с. аккумулятора, а с ней и напряжение зависят от плотности электролита, находя-ш,егося в порах и около пластин, они понижаются. В на- але разряда диффузия свежего раствора серной кис- лоты происходит достаточно энергично, покрывая расход » электролита, и плотность раствора внутри пластин не-которое время поддерживается почти на одинаковом /Ч уровне, благодаря чему э. д. с. и напряжение остаются «Nf e достаточно устойчивыми. Однако по мере разряда шпряжение начинает медленно и равномерно падать.  [c.17]

Пониженное напряжение во время гзаряда и повышенное в начале заряда Пониженная плотность электролита Наличие на отрицательных пластинах белого налета Пониженное напряжение при заряде и разряде Газовыделение при пониженном напряжении на аккумуляторе (2,2—2,25 в) во время заряда  [c.44]

При втором техническом обслуживании батарею закрепляют в гнезде прочищают вентиляционные отверстия проверяют плотность электролита и работоспособность аккумулятора по напряжению под нагрузкой если требуется, батарею пoдзapялiaют.  [c.417]

При подключении к электродам потребителя в аккумуляторе возникает разрядный ток. При этом ионы сернокислотного остатка 504 соединяются со свинцом электродов, образуют на них сернокислый свинец РЬ504, а ионы водорода соединяются с кислородом, который выделяется на положительной пластине, и образуют воду. Таким образом, в процессе разряда аккумулятора его электроды покрываются сернокислым свинцом в результате соединения с серной кислотой электролита, а последний разбавляется образующейся водой. Следовательно, при разряде аккумулятора плотность электролита уменьшается. Это позволяет по плотности электролита определять степень заряженности аккумуляторной батареи.  [c.99]

Электродвижущаяся сила (э. д. с.) на электродах кислотного аккумулятора возрастает с увеличением плотности электролита и меняется от 2,00 до 2,15 В в зависимости от степени заряженности аккумулятора. Напряжение на электродах аккумулятора при его заряде выше, а при разряде ниже э. д. с. на величину падения напряжения на внутреннем сопротивлении аккумулятора. Это падение напряжения прямо пропорционально силе зарядного или разрядного тока. Для заряда аккумулятора напряжение на клеммах заряжающего источника тока должно быть выше э. д. с. аккумулятора. Чем больше зазница между этими величинами, тем больше сила зарядного тока. Лри постоянном напряжении источника тока по мере увеличения степени заряженности аккумулятора повышается его э. д. с. и, следовательно, уменьшается сила зарядного тока. Таким образом, если напряжение на клеммах источника тока будет равно э. д. с. полностью заряженного аккумулятора плюс э. д. с. поляриза,ции, то зарядный ток прекратится как только аккумулятор полностью зарядится.  [c.100]

---

Произошла ошибка при настройке вашего пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Расчет плотностей водных растворов электролитов при отрицательных температурах

1.

Р. Дж. Спенсер, Н. Мёллер и Дж. Х. Уир, Geochim. Космохим. Acta 54 , 575 (1990).

Артикул CAS Google ученый

2.

Г. М. Марион и С. А. Грант, FREZCHEM: Химико-термодинамическая модель водных растворов при отрицательных температурах (CRREL Spec.Представитель 94-18, Лаборатория исследований и разработки холодных регионов, Ганновер, Н. Х., 1994).

3.

М. В. Мироненко, С. А. Грант, Г. М. Марион, FREZCHEM2: Химико-термодинамическая модель водных растворов при отрицательных температурах (отчет CRREL, в печати).

4.

Y. C. Wu, J. Phys. Chem. 21 , 287 (1970).

Артикул Google ученый

5.

F. J. Millero, Geochim. Космохим. Acta 41 , 215 (1977).

Артикул CAS Google ученый

6.

Р. Х. Вуд, П. Дж. Рейли, Ann Rev. Phys. Chem. 21 , 287 (1970).

Артикул Google ученый

7.

Ф. Дж. Миллеро и А. Пуассон, Pure App.Chem. 57 , 1015 (1985).

Артикул CAS Google ученый

8.

Б.С. Крумгалз, Р. Погорельский, Я. A. Iosilevskii, A. Weiser, K. S. Pitzer, J. Solution Chem. 23 , 849 (1994).

Артикул CAS Google ученый

9.

A. Kumar, J. Chem. Англ.Данные 31 , 19 (1986).

Артикул CAS Google ученый

10.

A. Kumar, J. Chem. Англ. Данные 31 , 21 (1986).

Артикул CAS Google ученый

11.

К. Моннин, Геохим. Космохим. Acta 53, , 1177 (1989).

Артикул CAS Google ученый

12.

P. S. Z. Rogers, K. S. Pitzer, J. Phys. Chem. Ref. Данные 11 , 15 (1982).

CAS Google ученый

13.

K. S. Pitzer, Thermodynamics , 3rd. изд. (Макгроу-Хилл, Нью-Йорк, 1995).

Google ученый

14.

С. Т. А. Чен, Р. Т. Эммет и Ф. Дж. Миллеро, J. Chem. Англ. Данные 22 , 201 (1977).

Артикул CAS Google ученый

15.

D. E. Hare, C. M. Sorensen, J. Chem. Phys. 84 , 5085 (1986).

Артикул CAS Google ученый

16.

D. E.Hare and C.M.Sorensen, J. Chem. Phys. 87 , 4840 (1987).

Артикул CAS Google ученый

17.

D. G. Archer, P. Wang, J. Phys. Chem. Ref. Данные 19 , 371 (1990).

CAS Статья Google ученый

18.

G. S. Kell, J. Chem. Англ.Данные 12 , 66 (1967).

Артикул CAS Google ученый

19.

Национальный исследовательский совет, Международные критические таблицы численных данных, физика, химия и технология , Vol. 1 , (Макгроу-Хилл, Нью-Йорк, 1928).

Google ученый

20.

C. Monnin, J. Sol. Chem. 12, , 1035 (1987).

Артикул Google ученый

21.

J. C. Tanger IV и H. C. Helgeson, Amer. J. Sci. 288 , 19 (1988).

CAS Статья Google ученый

22.

Дж. У. Джонсон, Э. Х. Элкерс и Х. К. Хельгесон, Comp. Geosci. 18 , 899 (1992).

Артикул Google ученый

23.

J. Kestin, J. V. Sengers, B. Kamgar-Parsi и J. M. H. Levelt-Sengers, J. Phys. Chem. Ref. Данные 13 , 175 (1984).

CAS Статья Google ученый

24.

Хлорид кальция , Бюллетень Allied Chemical, Technical and Engineering Service, № 16 (Allied Chemical Corporation, 1958).

25.

Основы руководства ASHRAE. I-P Edition.(Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха, Inc., Атланта, 1993 г.).

26.

Р. Коэн-Актад и Дж. Лоример, ред., Хлориды щелочных металлов и аммония в воде и тяжелой воде (бинарные системы), серия данных по растворимости , Vol. 47 (Пергамон, Оксфорд, 1991).

Google ученый

27.

Пельше А.Д., Справочник по растворимости солевых систем Вып. 4 , (Госхимиздат, Москва-Ленинград, 1963). (На русском языке)

Google ученый

28.

Пельше А.Д., Справочник по растворимости солевых систем , (Госхимиздат, Москва-Ленинград, 1967). (На русском языке)

Google ученый

29.

Бакштейн В. М., Валиашко М. Г., Пельше А. Д., Справочник экспериментальных данных по растворимости многокомпонентных водно-солевых систем. (Справочник экспериментальных данных по растворимости многокомпонентных водно-солевых систем. Том 1. Тройные системы), (Госхимиздат, Москва-Ленинград, 1953). (На русском языке)

Google ученый

30.

B. S. Krumgalz, R. Pogorelskii, K. S. Pitzer, J. Phys. Chem. Ref. Данные. 25 , 663 (1996).

Google ученый

Дата

% PDF-1.5 % 1 0 объект > / Метаданные 2 0 R / Страницы 3 0 R / StructTreeRoot 4 0 R / Тип / Каталог >> эндобдж 5 0 obj / ModDate (D: 201310204 + 02’00 ‘) /Режиссер / Заголовок (Дата) >> эндобдж 2 0 obj > транслировать application / pdf

natascha

Дата

2013-05-09T09: 15: 37 + 02: 00Microsoft® Word 20102013-10-29T14: 42: 04 + 02: 002013-10-29T14: 42: 04 + 02: 00Microsoft® Word 2010uuid: 76c77426-d3ec-44e3- 8f5a-bacebb3974aduuid: 4cc76cec-9f57-4f9b-a7c2-259e968d25fe конечный поток эндобдж 3 0 obj > эндобдж 4 0 obj > эндобдж 6 0 obj > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 0 / Вкладки / S / Тип / Страница / Аннотации [99 0 R] >> эндобдж 7 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 1 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 8 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 2 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 9 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 3 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 10 0 obj > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 4 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 11 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 5 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 12 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 32 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 13 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 61 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 14 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 78 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 15 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 109 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 16 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 141 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 17 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 166 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 18 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 167 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 19 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 168 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 20 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 169 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 21 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 170 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 22 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 171 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 23 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 172 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 24 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 173 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 25 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 174 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 26 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 175 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 27 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 176 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 28 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 177 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 29 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 178 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 30 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 179 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 31 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 180 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 32 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 181 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 33 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 182 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 34 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 183 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 35 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 184 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 36 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 185 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 37 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 186 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 38 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 187 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 39 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 188 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 40 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 189 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 41 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 190 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 42 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 191 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 43 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 192 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 44 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 193 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 45 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 194 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 46 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 195 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 47 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 196 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 48 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 197 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 49 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 198 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 50 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 199 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 51 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 200 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 52 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 201 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 53 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 202 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 54 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 203 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 55 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 204 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 56 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 205 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 57 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 206 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 58 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 207 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 59 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 208 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 60 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 209 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 61 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 210 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 62 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 211 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 63 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 212 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 64 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 213 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 65 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 214 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 66 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 215 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 67 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 216 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 68 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 217 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 69 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 218 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 70 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 219 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 71 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 220 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 72 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 221 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 73 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 222 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 74 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] >> / Повернуть 0 / StructParents 223 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 75 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 224 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 76 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 225 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 77 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 226 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 78 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 227 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 79 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 228 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 80 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 229 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 81 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 230 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 82 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 231 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 83 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 232 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 84 0 объект > / MediaBox [0 0 595.32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 233 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 85 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 234 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 86 0 объект > / MediaBox [0 0 595,32 841,92] / Родитель 3 0 R / Ресурсы> / Шрифт> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / XObject> >> / Повернуть 0 / StructParents 235 / Вкладки / S / Тип / Страница >> эндобдж 87 0 объект > эндобдж 88 0 объект > эндобдж 89 0 объект > эндобдж 90 0 объект > транслировать xW] o6} 7Gr ~ H [\ cmŰ ב mr + K] 䆪 Xhs / r + yf> NMp_ * 1Glzdr $ $ y! kK «IÁ $ ѡ6x p% o | d ( ‘D) `) * AkV $ tG \ -gt] IXNYNL_ ~») t0YԢbrA @ չ n22l $ r + 6R4 &; [`3 # 1!’ 3 + OYv6P (f @ J_҆ * QO! LL ب f {= 0 @ B ݆ \ а۳ ? u {> fwqŮ, ‘, W7ͤ «} 5? ld5k’ ڣ` ‘᨟ Zq ((= \ RrHGNr ً (Vp} + ـ} &, Ԅv» 6)> ˘Ǣ-XW_Pƞ _ *, d0 hyHZӪe = «» 2% hMR9E? ȐiZ2h`͑k: $ 8g` & _? # Ռ | SzY / [m | g / [ n & íz16 iV) 4 (֩ vro A2 [a`ȵö_4yNa ^ Kmc48coZq 㾝 W 9HJ% wyRʮ`B) @ 3SY-YA 犞 ͱip, + Դ yzg $ | 1a_kHndm: Ww &! «] E -» {yЯ / 1ciOeO-4! \ AT_; hJH \> QOE`rMGH.X23a и .577R IV:} L.xp #) ~ 9Oϛ}? {P> = @? 2N конечный поток эндобдж 92 0 объект > транслировать xE 0F ߨ KzӚZM! «4 [A3Éf dI \ єe «$ P`, $ hhB ݓ> yQ_ ~ _ | KM2`Ŭ; ZF7tq0`3X7 \ ymNZB ߨ3 t1 конечный поток эндобдж 93 0 объект > эндобдж 94 0 объект > эндобдж 95 0 объект > эндобдж 96 0 объект > эндобдж 97 0 объект > транслировать

Ионные корреляции вызывают чрезмерное экранирование заряда и гетерогенное зародышеобразование на границах раздела твердое тело – водный электролит

Значение

Распределение ионов на границе раздела заряженное твердое тело – вода, называемое двойным электрическим слоем (EDL), плохо понимается при высоких концентрациях ионов в отчасти из-за отсутствия описания взаимодействия между адсорбированными гидратированными ионами на молекулярном уровне.Здесь прямая визуализация зависящей от солености эволюции структуры EDL выявляет молекулярные корни неклассической трансформации EDL, в которой чрезмерное экранирование заряда и гетерогенное зародышеобразование управляются ион-ионными корреляциями на границах раздела. Это проявление атомистической основы неклассического поведения обеспечивает столь необходимое понимание влияния ионной кооперативности на заряженных границах раздела для разработки прогнозных моделей переноса элементов в естественных средах и передовых технологий для роста материалов и синтеза в соленых средах.

Abstract

Классические модели двойного электрического слоя (EDL) лежат в основе представления атомистической структуры и реакционной способности на заряженных границах раздела. Важным ограничением этих моделей является их зависимость от приближения среднего поля, которое строго справедливо для разбавленных водных растворов. Теоретическим усилиям по преодолению этого ограничения серьезно препятствует отсутствие визуализации структуры в широком диапазоне концентраций ионов. Здесь мы сообщаем о зависящей от солености эволюции структуры EDL на отрицательно заряженных границах раздела слюда-вода, показывая переход от компенсации заряда ленгмюровского типа в разбавленных солевых растворах к неклассическому экранированию заряда в высококонцентрированных растворах.Структура EDL в этом режиме перезарядки характеризуется развитием как латеральной позиционной корреляции между адсорбированными ионами, так и вертикальным наслоением чередующихся катионов и анионов, напоминающих структуры сильно коррелированных ионных жидкостей. Эти ионы EDL могут спонтанно превращаться в нанокристаллические ядра ионных соединений при пороговых концентрациях ионов, которые значительно ниже предела объемной растворимости. Эти результаты проливают свет на влияние ионной кооперативности, которая определяет неоднородное неклассическое поведение EDL в условиях высокой солености.

Наше понимание поведения ионов на заряженных границах раздела твердое тело – вода основано на теориях двойного электрического слоя (EDL), которые представляют экранирование заряда как происходящее посредством двух явлений: взаимодействия ионов с определенными участками поверхности в Штерне (или внутреннем Гельмгольце) слоя и ионного взаимодействия со средним электростатическим полем в диффузном (или внешнем) слое Гельмгольца (т.е. с использованием линеаризованного уравнения Пуассона – Больцмана) (1). Хорошо известной слабостью этих классических теорий является то, что они явно игнорируют энергетические вклады от взаимодействий между адсорбированными ионами (2⇓ – 4) и эффекты гидратации (5⇓⇓ – 8).Поэтому они часто не могут описать различные межфазные явления, происходящие при высокой солености, которые обычно существуют в геологических и биологических системах (9⇓ – 11), а также в химических и инженерных процессах (12⇓⇓ – 15). Например, недавний интерес к использованию сольватных электролитов-расплавов в системах электрохимического накопления энергии мотивирован увеличением окна стабильности электролита, которое, как предполагается, связано с образованием межфазной границы твердого электролита на электродах, но подробный механизм еще не описан. были полностью поняты (16⇓ – 18).Эти пробелы в нашем понимании молекулярного масштаба были узкими местами в разработке прогнозных моделей для восстановления окружающей среды и передовых технологий для выращивания и синтеза материалов.

Здесь мы представляем in situ наблюдения атомистических деталей структуры EDL на границе раздела заряженное твердое тело – водный электролит, чтобы визуализировать молекулярное происхождение неклассического поведения в зависимости от солености. Распределение ионов, адсорбированных на отрицательно заряженной базовой поверхности мусковитовой слюды, четко определенной межфазной системе с фиксированной заряженной плотностью (8, 19, 20), изучается с использованием in situ рентгеновской отражательной способности высокого разрешения (XR) ( 21) для определения структуры атомного масштаба (т.е., распределение электронной плотности) как функция расстояния от границы раздела (22, 23). Наше исследование сосредоточено на простых водных электролитах на основе Rb ⁺ (т.е. растворах RbCl и RbI), в которых распределение Rb ⁺ , адсорбированных на границе раздела слюды и воды, определяется непосредственно с помощью резонансного аномального XR (RAXR), специфичного для каждого элемента. ) (24, 25). Эти структуры сравниваются со структурами, полученными в результате моделирования молекулярной динамики (МД), выполненного с использованием методологии, ранее разработанной для систем галогенидов щелочных металлов (26).Эта комбинация экспериментального и вычислительного подходов обеспечивает неожиданное понимание, которое влияет на то, как мы рассматриваем и понимаем неклассические межфазные явления, связанные с ион-ионной корреляцией (2⇓ – 4) и гидратацией ионов (5⇓⇓ – 8) вблизи заряженной границы раздела. В частности, результаты проливают свет на способ, которым структура поверхности и распределение заряда управляют адсорбцией ионов при высокой солености, при которой специфические взаимодействия между адсорбированными ионами приводят к сильным отклонениям от классических моделей EDL, включая чрезмерное экранирование заряда, многослойную адсорбцию ионов и, в конечном итоге гетерогенное зарождение и рост ионных кристаллов.

Образцы для XR-измерений были приготовлены с использованием свежесколотых кристаллов слюды мусковита в контакте с раствором RbCl или RbI в тонкопленочной ячейке (22) (Рис. 1 A , SI Приложение , Рис. S1). Все растворы были приготовлены при pH, близком к нейтральному (∼6), чтобы минимизировать влияние ионов гидроксония и гидроксила в системах. XR-сигналы, определяемые как отношение интенсивностей отраженного и падающего рентгеновских лучей (21), собирались как функция передачи импульса ( q ) вдоль нормали к поверхности, где q определяется как 4πsin ( 2θ /2) / λ с 2θ , угол между падающим и отраженным рентгеновскими лучами, и λ = 0.689 Å, длина волны рентгеновского излучения 18,0 кэВ ( Материалы и методы, ). Спектры RAXR были измерены как функция энергии фотонов, E , вблизи рентгеновских лучей K — энергия края поглощения Rb при серии фиксированных значений q . Как описано ранее (27), концентрация ионов в тонкопленочной ячейке со временем увеличивается из-за медленного испарения воды через проницаемую каптоновую мембрану. Выход флуоресценции (FY) Rb K _α , измеренный как функция времени ( t ) и положения ( x ) поперек плоскости рассеяния, показывает наибольшее увеличение концентрации ионов в центре образца. поверхность (рис.1 В ). Насколько нам известно, это химическое изменение игнорировалось в большинстве предыдущих XR-исследований: в противном случае его влияние смягчается либо путем измерения данных в месте, удаленном от центра поверхности субстрата, либо путем частой промывки растворов в ячейке. . В этом исследовании мы воспользовались этим временным изменением в составе раствора, чтобы получить четкое представление о взаимосвязи между химией раствора и межфазной структурой. То есть мы непрерывно отслеживали изменения состава растворенных ионов, в частности Rb ⁺ , используя Rb K _α FY, оптимизируя схему измерения (т.е.например, угловой диапазон и время счета), чтобы завершить одно XR-сканирование в течение существенно более короткого периода времени (~ 3 мин вместо типичного времени> 30 мин) и тем самым минимизировать изменение концентрации ионов в каждом сканировании. Этот метод позволил нам получить несколько наборов данных XR (рис. 1 C ), охватывающих широкий диапазон концентраций Rb в течение одного эксперимента. Воспроизводимость данных XR проверяли и подтверждали повторением измерений с использованием восьми различных кристаллов слюды (приобретенных у Asheville-Shoonmaker Mica Company) ( SI, приложение , таблица S1).

Рис. 1.

Наблюдение структуры EDL на границе раздела мусковитовая слюда (001) –солевой раствор с использованием in situ рентгеновской отражательной способности высокого разрешения и МД моделирования. ( A ) Экспериментальная установка для определения коэффициента отражения рентгеновских лучей. Монокристаллическая слюда мусковита, контактирующая с раствором RbCl или RbI, помещается в тонкопленочную рентгеновскую кювету (22). ( B ) Зависимая от положения эволюция концентрации Rb ([Rb]) в клетке, зарегистрированная как функция времени. Данные (с начальным [Rb] 0.3 M) были получены путем перемещения образца слюды поперек плоскости рассеяния рентгеновских лучей. Черная стрелка с четырьмя кружками схематически показывает путь, по которому собирается серия наборов данных XR во время эволюции состава раствора в ячейке. ( C ) Серия наборов данных XR как функция [Rb]. Данные со средним значением [Rb] 0,36, 0,76, 1,6 и 2,6 M были собраны как функция переданного импульса ( q ) вдоль нормали к поверхности и нанесены на график после масштабирования в 10 раз ⁻² , 1 , 10 ² и 10 ⁴ , соответственно, для ясности.( D ) Снимок модели MD при [Rb] = 0,5 M (желтый = Si; розовый = Al; красный = O; белый = H; голубой = K; фиолетовый = Rb; синий = Cl). Молекулы воды отображаются с помощью стиков.

Результаты и обсуждение

Серия наборов данных XR, измеренных при различных составах RbCl, показана на Рис. 2 A и SI Приложение , Рис. S2 – S4. Эти данные наносятся на график после нормализации к общей форме стержня усеченного кристалла (22) для визуального улучшения мелких деталей, связанных с изменениями межфазной структуры.Наиболее заметные изменения наблюдаются в диапазоне q от 0,8 до 1,7 Å ^–1 , в котором одинарный вогнутый узор при [Rb] ≤ ∼0,05 M постепенно трансформируется в узор дублета с увеличением [Rb] (рис. 2 А ). Это зависящее от концентрации изменение отличается от наших предыдущих результатов при более низком [Rb] (т. Е. От 0,001 до 0,020 M), в котором данные XR в значительной степени инвариантны с соленостью (22, 28, 29). В пределах этого диапазона более низких концентраций максимальное покрытие поверхности Rb ⁺ соответствует плотности катионного заряда, необходимой для компенсации плотности отрицательного заряда поверхности слюды.По сравнению с этими наблюдениями наши наблюдения при более высоких [Rb] показывают начало вторичной эволюции структуры EDL за пределами режима разбавленного электролита.

Рис. 2.

Структурные изменения на границе раздела мусковитовая слюда (001) –RbCl, измеренные с помощью рентгеновской отражательной способности и МД-моделирования. ( A ) Нормализованный XR как функция [Rb] (0,022, 0,050, 0,090, 0,36, 0,49, 0,76, 0,84, 1,3, 2,1, 2,6, 3,7 и 6,7 M). Эти наборы данных масштабируются с коэффициентами 10 ^{n –1} , где n (= 1, 2, 3,…) увеличивается с Bottom до Top , следуя последовательности увеличения [Rb].( B ) Профили полной электронной плотности, полученные из наиболее подходящих моделей данных XR. Результаты нормированы на плотность объемной воды и расширены пространственным разрешением данных (π / q _max = ∼0,8 Å, где q _max — максимальное q каждого набора данных XR) . Толщина линии отражает неопределенность двух стандартных отклонений. Профиль в самом низком [Rb] (= 0,022 M) смещен на три, и каждый из последующих профилей смещен на один относительно предыдущего профиля.Специфические для Rb профили, полученные из данных RAXR в [Rb] = 0,003 и 0,4 M (ρ _Rb0,003 и ρ _Rb0,4 ), построены без вертикального смещения. ( C ) Профили полной электронной плотности, полученные из моделирования методом МД, как функция [RbCl] (= 0,1, 0,2, 0,5, 1,0, 2,0, 3,0, 4,0, 5,0, 6,0 и 7,0 М). Результаты вычисляются из профилей плотности атомных ядер, взвешенных по количеству электронов, связанных с каждым ядром, и расширенных пространственным разрешением соответствующих данных XR.Профиль при [Rb] = 0,1 M смещен на пять, чтобы соответствовать смещению для профиля, определенного экспериментально при аналогичном [Rb] (= 0,09 M), и каждый из последующих профилей смещен на единицу от предыдущего профиля. Профили Rb, определенные методом MD в самом низком пределе [RbCl] и при 3,0 M (ρ _Rb0,0 и ρ _Rb3,0 ), построены без вертикального смещения, в то время как профили Cl, определенные методом MD в тех же решениях ( ρ _Cl0.0 и ρ _Cl3.0 ) нанесены пунктирными линиями с вертикальным смещением, равным четырем.Черные и зеленые открытые стрелки указывают на расположение Cl ^— и вторичного Rb ⁺ , адсорбированных на границе раздела слюда (001) – вода, соответственно.

Модели, наиболее подходящие для XR-данных ( SI Приложение , таблицы S2 – S4), связывают это неожиданное изменение в картине отражательной способности с избыточной адсорбцией Rb ⁺ на границе раздела слюда и воды. Каждый профиль полной электронной плотности, полученный из наиболее подходящей модели, имеет выступающий пик частиц раствора, адсорбированных на высоте ( z ) ∼2 Å (измеренной от верхней кислородной плоскости поверхности слюды) (рис.2 B и SI Приложение , рис. S2 – S4). Этот пик имеет электронную плотность, которая существенно выше, чем у объемной воды, и высоту, которая соответствует высоте внутренней сферы (IS) Rb ⁺ , адсорбированного в дитригональной полости на поверхности слюды (25). С увеличением [Rb] интегральная площадь под пиком (далее называемая фактором занятости) увеличивается, что указывает на усиленную адсорбцию IS Rb ⁺ . Дополнительные изменения в межфазной структуре за пределами поглощения IS Rb ⁺ включают появление и рост пиков электронной плотности на z ∼ 4 и 6.5 Å (обозначены черными и зелеными открытыми стрелками соответственно на рис. 2 B ).

Зависящие от солености вариации в точном распределении Rb ⁺ , адсорбированного на границе раздела слюды и воды, были определены с помощью RAXR, измеренного в 0,003- и 0,4-M растворах RbCl (рис. 2 B , SI Приложение , рис. . S5 и S6). В растворе 0,003 M полученный профиль Rb-специфичности (ρ _Rb0,003 ) содержит IS Rb ⁺ при z ∼ 2 Å, что соответствует положению наивысшего пика электронной плотности профиля раствора. .Покрытие IS Rb ⁺ (ΓRbIS) составляет ∼0,8 Rb ⁺ / A _UC , где A _UC = 46,72 Å ² — площадь элементарной ячейки в слюдяных (001 ) самолет. Профиль также имеет небольшую долю Rb ⁺ (с охватом ∼0,1 Rb ⁺ / A _UC ), адсорбированную дальше (с центром около 6,5 Å, обозначено зеленой стрелкой внизу на Рис. 2 B ) с поверхности. Эти два адсорбированных компонента Rb ⁺ компенсируют ∼90% отрицательного заряда поверхности слюды (∼1e ^— / A _UC ) (22), что соответствует ожиданиям классических теорий EDL.В растворе с более высокой концентрацией ионов (т. Е. [Rb] = 0,4 M, Рис. 2 B и SI Приложение , Таблица S5) полученный профиль Rb (ρ _Rb0,4 ) показывает существенное увеличение в покрытии IS Rb ⁺ по сравнению с покрытием 0,003 M RbCl (ρ _Rb0,003 ). Покрытие IS Rb ⁺ для ρ _Rb0.4 составило ∼1.5 Rb ⁺ / A _UC , что почти вдвое больше, чем для ρ _Rb0.003 . Этот специфичный для элементов анализ также показывает два дополнительных вида Rb ⁺ , которые расположены дальше от поверхности (на ∼6.5 и 11 Å) и имеют меньшее покрытие (∼0,5 и 0,3 Rb ⁺ / A _UC соответственно), чем IS Rb ⁺ ( SI Приложение , Таблица S5). В целом, общее покрытие Rb ⁺ , адсорбированного на поверхности слюды (∼2,3 Rb ⁺ / A _UC ), намного превышает количество, необходимое для компенсации заряда поверхности слюды (∼1 Rb ⁺ / A _UC ), что указывает на возникновение чрезмерного экранирования заряда, которое значительно отличается от классических моделей EDL.

Моделирование методом MD было применено для подтверждения зависимых от солености изменений в структуре EDL, наблюдаемых с помощью XR и RAXR. Вкратце, моделирование представляет пластину мусковитовой слюды, структуру 2M ₁ с формулой элементарной ячейки KAl ₂ (Si ₃ Al) O ₁₀ (OH) ₂ на основе Catti et al. (30), при контакте с растворами различной концентрации в моделирующей ячейке с периодической репликацией 52,1 × 45,2 × 180,0 Å ³ (рис.1 D и SI Приложение , рис.S7; Материалы и методы ). Межатомные взаимодействия были описаны с использованием хорошо установленных силовых полей (31⇓⇓ – 34), выбранных на основе нашей предыдущей работы (26) и дополнительной проверки ( Материалы и методы и SI Приложение , рис. S8). Каждую систему уравновешивали в течение 1 нс, а затем моделировали в течение 30 нс при 298 K в каноническом ансамбле с фиксированным числом атомов, N , объемом V и температурой T ( NVT ) с Шаг по времени 1 фс.

Профили электронной плотности, полученные в результате моделирования методом МД в растворах RbCl, в целом согласуются с экспериментальными наблюдениями по нашим измерениям XR (например, рис. 2 C в сравнении с рис. 2 B ). Моделирование подтверждает, что увеличение электронной плотности при z ∼ 2 Å связано с адсорбцией IS Rb ⁺ (как показано в ρRb0.0 и ρRb3.0, полученных из профилей атомной плотности Rb, взвешенных по количеству электронов. ). Они также показывают, что пик электронной плотности при 4 Å, который не виден Rb-RAXR, связан с адсорбцией Cl ^— над плоскостью IS Rb ⁺ (обозначен черными стрелками на рис.2 B и C ). Наконец, они предсказывают существование дополнительных разновидностей Rb ⁺ на высотах ∼6,3 Å и ∼10 Å (показано внизу рис. 2 C ), но только при значительно более высоких концентрациях (т. Е. [RbCl] ≥ 2 M и 5 M соответственно), чем для RAXR (т.е. [RbCl] = 0,4 M; Рис. 2 B ). Отметим, что эта структура чередующихся слоев подобна колебательной структуре ионных жидкостей, наблюдаемой на заряженных границах раздела (35, 36), где образование дискретных слоев заряда контролируется балансом между стерическими и электростатическими силами между ионными частицами (37, 38).

Мы также исследуем роль анионов путем сравнения данных XR, измеренных в водных растворах RbCl и RbI ( SI Приложение , рисунки S9 и S10 и таблицы S6 и S7). При ∼0,02 ≤ [Rb] <∼1 M покрытия IS Rb ⁺ в растворах RbI увеличиваются с увеличением [Rb] сверх уровня, необходимого для компенсации заряда, что согласуется с явлением перезарядки, наблюдаемым в растворах RbCl (рис. 3 A ). В растворах RbI пик электронной плотности при z ∼ 4 Å, который при МД-моделировании приписывается коадсорбированным анионам (рис.2 C ), имеет больший коэффициент заполнения и высоту, что соответствует адсорбции более электронно-плотных и больших I ^—, чем Cl ^— (рис. 3 B и C и SI Приложение , рис. . S9). Однако, когда [Rb] ≥ ∼1 M, профили в растворах RbI показывают отчетливое атомное расслоение, которое простирается за пределы z = 10 Å ( SI Приложение , рис. S10), что резко контрастирует с профилями в растворах RbCl, которые показывают только общее увеличение общей электронной плотности в том же диапазоне высот без каких-либо заметных изменений тонкой структуры.Эти сложные межфазные структуры в RbI обусловлены гетерогенным зарождением и ростом кристаллов RbI на поверхности слюды (39, 40). При [RbI] ≥ ∼1 M данные XR показывают рост новых пиков Брэгга при q = 2,24 и 4,48 Å ^-1 , соответствующих рефлексам (111) и (222) кубических кристаллов RbI ( SI Приложение , рис. S10). В частности, эти сигналы рассеяния, такие как сигнал RbI (111), появляются в виде четко определенных пиков, а не дуг (последняя из которых представляет собой картину дифракции рентгеновских лучей (XRD) случайно ориентированного солевого порошка), что указывает на структурную структуру. выравнивание этих вторичных кристаллов относительно плоскости слюды (001) ( SI Приложение , рис.S11). Примечательно, что эти растворы были недосыщены по отношению к твердой фазе ( SI Приложение ), подразумевая, что этому зарождению способствовало структурное сходство (т.е. эпитаксия) между плоскостью (001) поверхности слюды и (111 ) плоскости кристалла RbI. Гетерогенное зародышеобразование кристаллов RbI на поверхности слюды наблюдалось ранее (39, 40) и, согласно нашей интерпретации, этому способствовала эпитаксия. Напротив, аналогичное поведение не наблюдалось для RbCl, предположительно из-за того, что периоды решетки в плоскости RbCl (111) на ∼10% меньше, чем на поверхности слюды ( SI Приложение , рис.S11).

Рис. 3.

Контроль ионной кооперативности над межфазной энергией и структурами на границе раздела мусковитовая слюда и солевой раствор. ( A ) [Rb] -зависимые изменения покрытия IS Rb (Γ _RbIS ) в RbCl и RbI от XR. Черная сплошная линия, проходящая через точки данных, получена из модели двух изотерм K ( SI Приложение ). Отклонение данных от классической изотермы Ленгмюра (зеленая сплошная линия) связано с перезарядкой. Теоретический предел, связанный с формальным зарядом поверхности слюды, также показан для сравнения.Также нанесен график изменения покрытия IS Rb, полученного в результате моделирования методом МД (белые кружки). Смоделированные данные показывают тенденции, аналогичные экспериментальным данным. Однако край адсорбции смещен на ~ 10 в сторону более высокого [Rb], указывая на то, что смоделированная адсорбция Rb во время перезарядки слабее, чем определенная экспериментально. ( B и C ) Сравнение профилей межфазной электронной плотности между растворами RbCl и RbI. Профили полной электронной плотности, измеренные в растворах, содержащих [Rb] = ∼0.05, ∼0.5 и ∼1 M показаны пунктирными, штриховыми и сплошными линиями соответственно. Дополнительное расслоение наблюдается в растворах RbI, когда [Rb] ≥ ∼1 M (то есть ниже концентрации насыщения ионного кристалла [показана желтой областью в A ]) ( SI Приложение , рис. S10 и S11) . ( D и E ) Снимки границы раздела слюды и физиологического раствора при [RbI] = 3 M при 1 и 20 нс соответственно, демонстрирующие IS Rb и первый слой соадсорбированных анионов. ( F — H ) Крупномасштабное моделирование границы раздела растворов слюда и RbI на 3 М.Снимки вида сбоку, сделанные через 1, 18 и 30 нс, отображающие эволюцию событий гетерогенной нуклеации. Обратите внимание на обилие гетерогенно зародышевых кристаллов в более раннее время (т.е. 18 нс) в отличие от редких случаев гомогенного зарождения (синяя стрелка, единичное событие, наблюдаемое во время моделирования длительностью 30 нс; фильм S2).

Систематическое изменение поведения поглощения Rb обеспечивает окно, через которое можно наблюдать атомистические детали явления перезарядки на границе слюда-вода (рис.3 А ). В растворах [RbCl], содержащих [Rb] ≤ 0,02 M, ΓRbIS увеличивается с увеличением [Rb], пока не достигает плато на уровне ∼0.9 Rb / A _UC [что на ∼10% выше, чем ΓRbIS, определенное RAXR в [ Rb] = 0,003 M (22)]. Для [Rb]> 0,02 M (как для систем раствора RbCl, так и для RbI) покрытие Rb постепенно увеличивается за пределами этого плато, что указывает на перезаряд. Эта перезарядка происходит при значительно более низких соленостях (рис.3 A ; при краевой концентрации адсорбции = 0.48 ± 0,11 M для Rb ⁺ ; SI Приложение ), чем ожидалось, на основе предыдущего анализа (41). Например, ожидается, что переход от классического экранирования заряда к неклассическому в объемных водных электролитах RbCl или RbI произойдет при [Rb] ∼ 3 M (41). Расхождение между этим теоретическим расчетом и нашим экспериментальным наблюдением предполагает, что поверхность слюды играет ключевую роль в возникновении неклассических эффектов. Для [Rb] ≥ 1 M покрытие Rb ⁺ приближается к плотности числа участков дитригональной полости (= 2 узла / A _UC ) на поверхности слюды.По сравнению с этими результатами XR моделирование MD, которое независимо предсказывает одно и то же явление перезарядки, недооценивает покрытие IS Rb при заданном [Rb]. Эта недооценка указывает на то, что чрезмерное экранирование заряда чувствительно к одному или нескольким явлениям, которые не полностью или косвенно представлены в нашем моделировании, которые могут включать эффекты атомной поляризации, структурную релаксацию поверхности слюды или детали структурного распределения заряда слюды ( Материалы и методы и SI Приложение , рис.S7).

Чтобы прояснить атомные детали этих неклассических явлений на границе раздела слюды и воды, мы смоделировали временную эволюцию системы RbI на 3 M с латерально вытянутой ячейкой (260,5 Å × 225,0 Å на рис. 3 D — H и SI Приложение , рис. S12 и фильм S1). На ранних стадиях моделирования (<~ 2 нс, Movie S1) охват IS Rb ⁺ постепенно увеличивается сверх величины, необходимой для полной компенсации отрицательного заряда поверхности слюды, что указывает на начало перезарядки.На этом этапе траектории моделирования показывают, что адсорбция избыточного Rb ⁺ происходит в центрах дитригональной полости, которые имеют по крайней мере один заранее адсорбированный Rb ⁺ в узлах соседних полостей, с последующей адсорбцией анионов (т. Е. I ^— ) (рис.3 D ). Эти адсорбированные анионы обычно расположены около средней линии между двумя соседними IS Rb ⁺ (рис. 3 D и Movie S1), и эти адсорбированные ⁺ в двух соседних полостях сайтов уравновешивает локальную плотность заряда поверхности слюды.С увеличением времени моделирования покрытие IS Rb ⁺ увеличивается, что приводит к все более частому появлению ионов IS Rb ⁺ в трех соседних участках полости в треугольной конфигурации. В этой геометрии соадсорбированные анионы стабилизируются над центром треугольника, образованного тремя IS Rb ⁺ (рис. 3 E и Movie S1). Это моделирование ясно показывает, что кооперативность между адсорбированными катионами и анионами, а также трансформация этой коррелированной ионной структуры приводят к ступенчатой ​​эволюции в расположении адсорбированных ионов в слое Штерна.

Наше моделирование также показывает дополнительную адсорбцию Rb ⁺ на плоскости предварительно установленных адсорбированных анионов (т.е. сверх того, что ожидается от классической структуры слоя Штерна). В системе RbI эта вторичная адсорбция Rb ⁺ происходит исключительно в одном центре ( SI Приложение , рис. S13), что приводит к слоистой структуре чередующихся Rb ⁺ и I ^—, которая в конечном итоге превращается в зарождение и рост кристаллических структур в нескольких местах поверхности (рис.3 F — H и фильм S2). С набором силовых полей, использованных в этом исследовании, несмотря на существование метастабильных пар ионов RbI и RbCl при [Rb] ≥ 1 M ( SI Приложение , Рис. S12 и SI Приложение ), рост происходит в основном за счет ионов режим прикрепления ионами, описанный в классических моделях нуклеации (42, 43). Полученные кристаллические структуры имеют форму кубических кристаллов RbI, плоскости (111) которых выровнены параллельно плоскости (001) слюдяной подложки, что подтверждается нашим наблюдением in situ пиков Брэгга при повышенных концентрациях RbI ( SI Приложение , фиг.S10 и S11). Напротив, МД-моделирование в системе RbCl показывает, что вторичные ионы Rb ⁺ динамически меняют свои позиции между двумя различными состояниями, которые энергетически эквивалентны, в то время как гетерогенное зародышеобразование кристаллов RbCl не наблюдается до тех пор, пока [RbCl] не приблизится к солевому насыщению. уровень ( SI Приложение , Рис. S13 и SI Приложение ).

Совместное использование экспериментального и вычислительного подходов позволяет визуализировать детали атомного масштаба во время эволюции структуры EDL на отрицательно заряженной базальной поверхности мусковитовой слюды в контакте с концентрированными солевыми растворами.Наблюдаемый переход от классической компенсации заряда ленгмюровского типа адсорбированными ионами к неклассическому экранированию заряда контролируется позиционными корреляциями между адсорбированными ионами, а не химическими комплексообразованиями (например, образованием ионных пар), которые обычно предполагаются в современных физико-химических теориях. Избыточное фильтрование заряда на границе раздела слюда и соляной водный раствор описывается образованием дискретных атомных слоев, образованных чередующимися одновалентными катионами и анионами. Это наблюдение является неожиданным для теорий ион-ионной корреляции (2⇓ – 4) для водных растворов, в которых позиционные корреляции между одновалентными ионами обычно считаются незначительными.Наблюдаемая многослойная структура аналогична колебательной структуре ионных жидкостей, развивающейся на заряженных границах раздела в системах без растворителей (35⇓⇓ – 38). Здесь корреляция между одновалентными ионами усиливается при повышенной концентрации ионов (то есть при низком содержании воды) вблизи сильно заряженной поверхности. Ожидается, что в природных водах на эти ион-ионные корреляции будет влиять присутствие других ионов, включая ионы гидроксония и гидроксила в кислых и щелочных растворах, либо через конкуренцию за участки сорбции на поверхности слюды, либо через изменения в составе ионов (например.д., образование и гидролиз ионных пар) в растворах (28, 29, 44). Ожидается, что эти взаимодействия будут более выраженными и более сложными для многовалентных катионов из-за более сильных ион-ионных корреляций (2⇓ – 4) и повышенной роли гидратации ионов (5⇓⇓ – 8). В системе RbI ионы, адсорбированные в этой многослойной структуре, непрерывно претерпевают перестройки в своей двумерной решеточной структуре, чему способствует эпитаксия, и в конечном итоге превращаются в зарождение и рост ионных кристаллов даже из растворов, которые недостаточно насыщены по сравнению с твердыми фазами.Эти результаты проливают свет на способ, которым структура поверхности и распределение заряда управляют конкретными взаимодействиями адсорбированных ионов за пределами слоя Штерна. В более общем плане проявление атомистической основы неклассического поведения в EDL обеспечивает столь необходимое понимание влияния ионной кооперативности на заряженных границах раздела при разработке прогнозных моделей переноса элементов в естественной среде, включая питательные вещества и тяжелые металлы, а также передовых технологий. технологии выращивания и синтеза материалов, включая материалы для хранения энергии.

Материалы и методы

Подготовка проб.

Экспериментальные растворы готовили растворением солей RbCl (99,8% от Sigma-Aldrich) и RbI (99,9% от Sigma-Aldrich) в деионизированной воде (DIW) (18,2 МОм · см). Каждый солевой раствор готовили с серией концентраций Rb, [Rb], в диапазоне от 0,01 до 3,0 М (молярность, моль / л). Приготовленные растворы перед использованием хранили в бутылях из полиэтилена высокой плотности (HDPE). Монокристаллический мусковит ювелирного качества от Asheville-Schoonmaker Mica Company был расколот, чтобы обнажить свежую поверхность скола (001), и промыт DIW.Влажный кристалл помещали в рентгеновскую тонкопленочную кювету (21) перед введением раствора, содержащего Rb.

XR Измерения.

Рентгеновские данные были собраны на линии 33-ID-D усовершенствованного источника фотонов. Монохроматический падающий рентгеновский пучок с энергией 18,00 кэВ (т.е. с длиной волны λ, равной 0,689 Å) фокусировался вертикально зеркалом Киркпатрика – Баеза. Сфокусированный пучок имел размер 0,03 мм ( v ) × 1,0 мм ( h ) с потоком ∼5 × 10 ¹² фотонов / с в позиции образца.Данные об усеченном стержне кристалла (CTR) на месте были собраны в зеркальной геометрии как функция переданного импульса q , определенного как 4πsin ( 2θ /2) / λ = 2π L / d , где 2θ — угол между падающим и отраженным рентгеновскими лучами, L — индекс Брэгга отражения мусковитовой слюды (001), а d ∼19.96 Å — расстояние между слоями (001) (45). Каждый набор данных был собран в диапазоне q от ∼0,15 до ∼4.0 Å ^-1 . Во время этого измерения изменение [Rb] отслеживалось путем измерения Rb K _a FY при постоянном угле падения (α = 1,6 °, что соответствует передаче импульса q = 0,48 Å ^-1 ). Под этим углом рентгеновский луч освещает поверхность слюды размером ∼1,0 мм × 1,0 мм. Данные CTR были проанализированы с использованием алгоритма регрессии наименьших квадратов, описанного в SI Приложение , Дополнительные методы .

In situ RAXR-спектры были получены путем сканирования энергии фотонов (E) вокруг рентгеновских лучей K — энергии края поглощения Rb (E _Rb = ∼15.2 кэВ) на серии фиксированных q . За эволюцией [Rb] также следили путем измерения Rb K _a FY. Когда [Rb]> 0,6 M, мы промывали ячейку свежим 0,1-M раствором RbCl, а избыток раствора сливали из ячейки под действием силы тяжести. В начале и во время серии сбора данных в одной установке стабильность межфазной структуры контролировалась путем периодического измерения спектров RAXR при q = 0,48 Å ^-1 , где сигналы RAXR чувствительны к покрытию и средняя высота адсорбированных катионов (46).В анализ были включены только данные, которые были измерены в пределах 0,2 M ≤ [Rb] ≤ 0,6 M. Подробности анализа данных RAXR описаны в SI Приложение , Дополнительные методы .

МД моделирования.

Настройка моделирования.

Структура мусковита моделировалась как твердое тело, за исключением структурных атомов H гидроксильных групп и межслоевых ионов K, а алгоритм SHAKE (47) использовался для молекул воды, чтобы они оставались жесткими.Межатомные взаимодействия решены до 12 Å в реальном пространстве. Дальнодействующие кулоновские взаимодействия за пределами 12,0 Å были решены в k-пространстве с использованием метода частица-частица-сетка (PPPM) с точностью 99,99%. Все МД-моделирование проводилось на суперкомпьютерах в Национальном вычислительном центре энергетических исследований (NERSC) с использованием программы Large-scale Atomic / Molecular Massively Parallel Simulator (LAMMPS) (48).

Изоморфная замена.

В соответствии с химической формулой идеальной элементарной ячейки мусковита, KAl ₂ (Si ₃ Al) O ₁₀ (OH) ₂ (30), один из четырех атомов Si был замещен на Al в соответствии с формулой Левенштейна. правило избегания (т.е., отсутствие соседнего изоморфного замещения Al), в котором места замещения определялись случайным образом для каждого тетраэдрического листа. Результирующая неоднородность распределения Al (т.е. распределение заряда) в модели слюды создавала участки с более высокой или более низкой поверхностной плотностью заряда ( SI Приложение , рис. S7). Отметим, что идеальная формула моделируемого мусковита, вероятно, не совсем соответствует формуле элементарной ячейки природного мусковита, используемой в экспериментах XR, что может объяснить небольшую разницу в прогнозируемом и измеренном покрытии IS Rb ⁺ .

Выбор силовых полей для солевых условий.

Для систем RbCl и RbI мы выполнили моделирование объемной жидкой воды длительностью 1 нс для широкого диапазона концентраций. Моделирование проводилось в изотермино-изобарическом ансамбле с фиксированным числом атомов N , давлением P = 1 бар и температурой T = 298 K ( NPT ) в 31 × 31 × 50 Å ³ ячейка с периодическими граничными условиями. Полученную плотность строили как функцию концентрации ионов (в единицах моляльности, моль / кг) и сравнивали с экспериментальными данными ( SI Приложение , рис.S8 A и B ). Экспериментальные данные для растворов RbI были ограничены, поэтому выбор силовых полей производился в основном с помощью системы RbCl. Результаты показали, что параметры Данга (33) и Данга и Гарретта (32) в сочетании с моделью воды с расширенной простой точечной зарядкой (SPC / E) (31) занижают зависимость плотности воды от солености примерно на 2-10 % от экспериментальных данных (49, 50). Параметры взаимодействия, предложенные недавно Joung и Cheatham (51), дают улучшенные предсказания плотности RbCl.К сожалению, совместимость параметров Йонга и Читама с силовым полем CLAYFF (34) неудовлетворительна по сравнению с нашими данными XR, как показано в приложении SI , рис. S8 C , в котором увеличение плотности за счет IS Адсорбция Rb ⁺ прогнозируется при 1,7 Å (смещение 0,3 Å), а второй и третий пики плотности имеют тенденцию смещаться от поверхности слюды по мере увеличения концентрации.

Доступность данных

Все данные исследования включены в статью и / или дополнительную информацию.

Выражение признательности

Эта работа была поддержана Управлением науки, фундаментальных энергетических наук, химических наук, геонаук и биологических наук Министерства энергетики США по контрактам DE-AC02-06Ch21357 с UChicago Argonne, LLC в качестве оператора Аргоннской национальной лаборатории (Аргонн). ) (в SSL и PF для измерений и анализа данных XR) и DE-SC0018419 в Принстонский университет (в AK и ICB для компьютерного моделирования и анализа данных). Рентгеновские данные были собраны на канале 33-ID-D, усовершенствованный источник фотонов.Использование усовершенствованного источника фотонов было поддержано Управлением науки и фундаментальных энергетических наук Министерства энергетики США в рамках контракта DE-AC02-06Ch21357 с UChicago Argonne, LLC в качестве оператора Аргоннской национальной лаборатории. Моделирование MD было выполнено с использованием ресурсов в NERSC, который поддерживается Управлением науки Министерства энергетики США в рамках награды DE-AC02-05Ch21231. Представленная рукопись была создана UChicago Argonne, LLC, оператором в Аргонне. Аргонн, лаборатория Управления науки Министерства энергетики США, работает в соответствии с Контрактом DE-AC02-06Ch21357.Правительство США сохраняет за собой и другими, действующими от его имени, оплаченную неисключительную, безотзывную всемирную лицензию, указанную в указанной статье, на воспроизведение, подготовку производных работ, распространение копий для публики, а также публичное исполнение и публичное отображение, от имени или от имени. правительства.

• Copyright © 2021 Автор (ы). Опубликовано PNAS.

13.9: Растворы электролитов — Chemistry LibreTexts

До сих пор мы предполагали, что можем просто умножить молярную концентрацию растворенного вещества на количество ионов в формульной единице, чтобы получить фактическую концентрацию растворенных частиц в растворе электролита.Мы использовали эту простую модель для прогнозирования таких свойств, как точки замерзания, точки плавления, давление пара и осмотическое давление. Если бы эта модель была совершенно правильной, мы бы ожидали, что депрессия точки замерзания 0,10 м раствора хлорида натрия с 2 молями ионов на моль \ (NaCl) в растворе будет ровно вдвое больше, чем у 0,10 м раствора хлорида натрия. глюкоза, только 1 моль молекул на моль глюкозы в растворе. На самом деле так бывает не всегда. Вместо этого наблюдаемое изменение точек замерзания на 0.10-метровые водные растворы \ (NaCl \) и KCl значительно меньше, чем ожидалось (-0,348 ° C и -0,344 ° C, соответственно, а не -0,372 ° C), что говорит о том, что в растворе присутствует меньше частиц, чем мы ожидали. .

Отношение между фактическим числом молей растворенного вещества, добавляемого для образования раствора, и кажущимся числом, определяемым коллигативными свойствами, называется фактором Вант-Гоффа (\ (i \)) и определяется следующим образом: Названо в честь Jacobus Hendricus Вант Хофф (1852–1911), голландский профессор химии в Амстердамском университете, получивший первую Нобелевскую премию по химии (1901 г.) за свои работы по термодинамике и растворам.

\ [i = \ dfrac {\ text {кажущееся количество частиц в растворе}} {\ text {количество молей растворенного вещества}} \ label {13.9.1} \]

По мере увеличения концентрации растворенного вещества фактор Вант-Гоффа уменьшается.

Фактор Ван’т-Гоффа, таким образом, является мерой отклонения от идеального поведения. Чем ниже коэффициент Ван’т-Гоффа, тем больше отклонение. Как показывают данные в таблице \ (\ PageIndex {1} \), факторы Ван-Гоффа для ионных соединений несколько ниже ожидаемых; то есть их растворы, по-видимому, содержат меньше частиц, чем предсказывается числом ионов на формульную единицу.По мере увеличения концентрации растворенного вещества фактор Вант-Гоффа уменьшается, поскольку ионные соединения обычно не полностью диссоциируют в водном растворе.

Таблица \ (\ PageIndex {1} \): Коэффициенты Ван ‘т Гоффа для 0,0500 М водных растворов выбранных соединений при 25 ° C

Соединение	i (измерено)	i (идеальный)
глюкоза	1,0	1.0
сахароза	1,0	1,0
\ (NaCl \)	1,9	2,0
\ (HCl \)	1,9	2,0
\ (MgCl_2 \)	2,7	3,0
\ (FeCl_3 \)	3,4	4.0
\ (Ca (NO_3) _2 \)	2,5	3,0
\ (AlCl_3 \)	3,2	4,0
\ (MgSO_4 \)	1,4	2,0

Вместо этого некоторые из ионов существуют в виде ионных пар, катиона и аниона, которые в течение короткого времени связаны друг с другом без промежуточной оболочки из молекул воды (рисунок \ (\ PageIndex {1} \)).{3 -}} \) имеют большую тенденцию к образованию ионных пар из-за их сильного электростатического взаимодействия. Фактическое количество сольватированных ионов, присутствующих в растворе, можно определить путем измерения коллигативного свойства при нескольких концентрациях растворенного вещества.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Ионные пары. В концентрированных растворах электролитов, таких как \ (NaCl \), некоторые из ионов образуют пары нейтральных ионов, которые не разделяются растворителем и диффундируют в виде отдельных частиц.

Пример \ (\ PageIndex {1} \): хлорид железа в воде

А 0.0500 M водный раствор \ (FeCl_3 \) имеет осмотическое давление 4,15 атм при 25 ° C. Вычислите фактор Ванта Гоффа \ (i \) для решения.

Дано : концентрация растворенного вещества, осмотическое давление и температура

Запрошено : коэффициент Вант-Гоффа

Стратегия :

1. Используйте уравнение 13.9.12 для расчета ожидаемого осмотического давления раствора на основе эффективной концентрации растворенных частиц в растворителе.
2. Рассчитайте отношение наблюдаемого осмотического давления к ожидаемому значению. Умножьте это число на количество ионов растворенного вещества на формульную единицу, а затем используйте уравнение 13.9.1 для вычисления фактора Вант-Гоффа.

Решение :

A Если \ (FeCl_3 \) полностью диссоциировал в водном растворе, он будет производить четыре иона на формульную единицу [Fe3 + (водный) плюс 3Cl- (водный)] для эффективной концентрации растворенных частиц 4 × 0,0500 М = ​​0,200 М. Осмотическое давление будет

\ [\ Pi = MRT = (0.200 \; моль / л) \ влево [0,0821 \; (L⋅atm) / (K⋅mol) \ right] (298 \; K) = 4.89 \; банкомат \]

B Наблюдаемое осмотическое давление составляет всего 4,15 атм, предположительно из-за образования ионной пары. Отношение наблюдаемого осмотического давления к расчетному значению составляет 4,15 атм / 4,89 атм = 0,849, что указывает на то, что раствор содержит (0,849) (4) = 3,40 частиц на моль растворенного \ (FeCl_3 \). В качестве альтернативы мы можем рассчитать наблюдаемую концентрацию частиц по осмотическому давлению 4,15 атм:

\ [4.15 \; atm = M \ left [0,0821 \; (L⋅atm) / (K⋅mol) \ right] (298 \; K) \]

\ [0,170 моль / л = М \]

Отношение этого значения к ожидаемому значению 0,200 M составляет 0,170 M / 0,200 M = 0,850, что снова дает нам (0,850) (4) = 3,40 частиц на моль растворенного \ (FeCl_3 \). Из уравнения \ ref {13.9.1} фактор Вант-Гоффа для решения равен

.

\ [i = \ dfrac {\ text {3,40 наблюдаемых частиц}} {\ text {1 формульная единица} \; FeCl_3} = 3,40 \]

Упражнение \ (\ PageIndex {1} \): хлорид магния в воде

Рассчитайте фактор Вант-Гоффа для 0.050 м водный раствор \ (MgCl_2 \) с измеренной температурой замерзания -0,25 ° C.

Ответ :

2,7 (против идеального значения 3

Основные понятия и резюме

Ионные соединения могут не полностью диссоциировать в растворе из-за эффектов активности , и в этом случае наблюдаемые коллигативные эффекты могут быть меньше прогнозируемых.

Плотность, вязкость, ионная проводимость и коэффициент самодиффузии органических жидких электролитов: Часть I.Пропиленкарбонат + катионные соли Li, Na, Mg и Ca

Исследования и разработки литий-ионных батарей (LIB) были сосредоточены на эффективном использовании энергии. Области применения LIB расширяются от портативного коммерческого использования (мобильный телефон и портативный компьютер) до крупномасштабных энергетических систем (электромобиль и аккумулятор для домашнего использования). ¹ Кроме того, использование (коммунальные услуги, потребности, требования и запросы) промышленных систем хранения электроэнергии с использованием LIB увеличивается для приложений наряду с системами возобновляемой энергии (фотоэлектрическая и / или ветровая энергия) и требованиями регулирования частоты.Однако ресурсы и запасы Li ограничены. Другие реакционноспособные катионные частицы, такие как Na ⁺ с высоким числом Кларка (2,63, 6-й) и двухвалентные катионы Mg ²⁺ (1,93, 8-й) и Ca ²⁺ (3,39, 5-й), были зарегистрированы как новые катионные частицы. для аккумуляторов нового поколения (Li ⁺ : 0,0006, 27-й). ² Число отчетов об эксплуатации аккумуляторных батарей с использованием системы Na (натрия) увеличивается, и они сосредоточены на исследованиях и разработках электродов и электролитов, в основном, для положительных электродов. ^3–5 Из-за различий ионных радиусов между Li ⁺ (60 мкм) и Na ⁺ (95 мкм) важно понимать влияние ионных радиусов на свойства электролита. ^6,7 Кроме того, сравнение одновалентных катионов и двухвалентных катионов (Mg ²⁺ : 65 pm, ⁸ Ca ²⁺ : 99 pm ⁹ ) также важно для понимания эффектов числа валентности. катиона на свойства электролита. В данном исследовании растворы электролитов пропиленкарбоната (PC) и N (SO ₂ CF ₃ ) ₂ ^— ([TFSA] ^— ) на основе анионов металлов (Li, Na, Mg и Соли Ca) были получены и оценены путем измерения их физико-химических свойств.Мы исследуем зависимость статических (плотность) и динамических (макроскопическая текучесть: вязкость, ионная подвижность: ионная проводимость и микроскопическая ионная диффузия: коэффициент самодиффузии) свойств электролитов от катионных металлических разновидностей солей (ионных радиусов и валентных чисел) и концентрации солей. Мы также анализируем межмолекулярные взаимодействия катионов с PC и [TFSA] ^— с помощью ab initio расчетов молекулярных орбиталей. С помощью измерений статических и динамических свойств и анализа взаимодействий обсуждаются ожидания инновационных аккумуляторных систем следующего поколения.

Материалы

ПК (Kishida Chemical, аккумуляторный) и соли катионов металлов (таблица I) использовались в качестве растворителя и растворенных солей для растворов электролитов соответственно. Эти материалы хранились в перчаточном боксе, заполненном сухим аргоном. Количества ПК и солей были взвешены и смешаны в пробирке для образцов, что позволило нам получить гомогенный жидкий электролит (концентрация соли = [количество молей растворенной соли / [масса растворителя]).

Таблица I. Образцы для измерений солей электролитов, исследованные в данном исследовании.

Код	Соль	Аббревиатура	Поставщики	Чистота
A	Li [N (SO 2 CF 3 ) 2 ]	LiTFSA	Kishida Chemical	> 99,9%
B	Na [N (SO 2 CF 3 ) 2 ]	NaTFSA	Kishida Chemical	> 98.0%
C	Mg 0,5 [N (SO 2 CF 3 ) 2 ]	мг 0,5 TFSA	Kishida Chemical	> 99,0%
D	Ca 0,5 [N (SO 2 CF 3 ) 2 ]	Ca 0,5 TFSA	Kishida Chemical	> 99,0%

Измерения

Плотность ( ρ / г · см ^-3 ) и вязкость ( η / мПа · с) были измерены с использованием терморегулируемого измерителя вязкости и плотности / удельного веса Stabinger ((Anton Paar, SVM3000G2, точность: 5 × 10 ² гм ⁻³ ).Измерения проводились при охлаждении от 353,15 до 283,15 К с интервалом 5 К с герметичной пробкой во избежание попадания влаги и загрязнения воздуха. Образцы были термически уравновешены при каждой температуре в течение не менее 15 мин перед измерением.

Ионная проводимость ( σ ) была измерена на [нержавеющая сталь (SUS) / образец раствора электролита / SUS] герметично закрытых ячейках и определена методом комплексного импеданса с использованием анализатора импеданса переменного тока (Bio-Logic VSP, 200 кГц — 50 мГц; подаваемое напряжение: 10 мВ) при температуре между 353.15 и 283,15 К с интервалом 10 К при охлаждении образцов в терморегулируемом инкубаторе (ESPEC, SU-262). Образцы были термически уравновешены при каждой температуре в течение не менее 90 мин перед измерением.

Коэффициент самодиффузии ( D ) был измерен методом импульсного градиентного спин-эхо ядерного магнитного резонанса (PGSE-ЯМР) с использованием Tecmag Apollo-NTNMR и 6,4 T SCM с широким отверстием, оснащенного импульсным JEOL. мультипольный градиентный мультизонд. Образцы помещали в микропробирку для ЯМР 5 мм (внешний диаметр) (BMS-005J, Shigemi).Спектры растворителя (ПК), катиона лития и различных анионов измеряли с использованием атомов ¹ H, ⁷ Li и ¹⁹ F на частотах 270,2, 105,0 и 254,2 МГц соответственно. Ослабление эхо-сигнала E было получено путем изменения длительности δ мультипликатора градиента импульсного поля при фиксированной амплитуде g . D был определен путем регрессии уравнения Стейскала-Таннера ¹⁰

на данные о затухании, где γ — гиромагнитное отношение наблюдаемых ядер, а Δ — интервал между измерениями диффузии. D не зависит от Δ для однородных образцов, как следует из уравнения. 1. Измерения проводились при температурах от 353,15 до 283,15 К при охлаждении с тепловым уравновешиванием при каждой температуре в течение 30 мин перед измерением.

Вычислительные методы

Программа Gaussian 09 ¹¹ использовалась для ab initio расчетов молекулярных орбиталей с базисными наборами, реализованными в программе Gaussian. Геометрия комплексов полностью оптимизирована на уровне MP2 / 6-311G ^** . ¹² Энергии межмолекулярного взаимодействия ( E _int ) были рассчитаны на уровне MP2 / 6-311G ^** методом супермолекул с использованием оптимизированной геометрии. Ошибка наложения базисного набора (BSSE) ¹³ была исправлена ​​для всех расчетов энергии взаимодействия с использованием метода противовеса. ¹⁴ Наши предыдущие расчеты комплексов [emim] [BF ₄ ] и Li [TFSA] ¹⁵ показывают, что влияние базисного набора на вычисленные энергии взаимодействия комплексов очень мало, если базисные наборы, включающие поляризационные функции, и что эффекты электронной корреляции за пределами MP2 незначительны.Поэтому в данной работе мы рассчитали энергии взаимодействия комплексов на уровне MP2 / 6-311G ^** . Энергия стабилизации для образования комплекса из изолированных частиц ( E _форма ) была рассчитана как сумма E _int и энергии деформации ( E _def ), которая является суммой увеличение энергии из-за деформации аниона ПК или [TFSA] ^— во время образования комплекса. ¹⁶ Здесь E _def был рассчитан на уровне MP2 / 6-311G ^** . Электростатическая и индукционная энергии рассчитывались с использованием ORIENT версии 3.2. ¹⁷ Электростатическая энергия комплекса была рассчитана как взаимодействие между распределенными мультиполями молекул. Распределенные мультиполи ¹⁸ до гексадекапола на всех атомах были получены из волновых функций MP2 / 6-311G ^** изолированной молекулы с помощью программы GDMA. ¹⁹ Энергия индукции рассчитывалась как взаимодействие поляризуемых узлов с электрическим полем, создаваемым распределенными мультиполями мономеров. ²⁰ Атомные поляризуемости углерода ( α = 10 а.е.), азота ( α = 8 а.е.), кислорода ( α = 6 а.е.), фтора ( α = 3 а.е.) и серы ( α = 20 а.е.). ²¹ Распределенные мультиполи использовались только для оценки электростатической и индукционной энергии.

Статические свойства

Для исследования взаимосвязи между физико-химическими свойствами и растворенными частицами катионов были измерены температурные зависимости различных физико-химических параметров. На рис. 1а показана температурная зависимость ? для растворов электролитов ПК и металлсодержащих солей TFSA при 0,5 и 1,0 моль кг ^-1 . Высоколинейные зависимости ( R > 0,999) от температуры были получены для всех образцов в диапазоне температур, исследованном в этом исследовании, а наклон рассчитанной прямой был почти одинаковым для всех систем электролитов.Измеренное значение ρ монотонно увеличивалось в порядке Li [TFSA] 2 2 при всех температурах с атомным весом катионных металлов. На рис. 1б показана зависимость ? от концентрации соли при 303,15 К для растворов электролитов ПК и металлсодержащих солей TFSA. ρ показал слегка выпуклую тенденцию к увеличению с концентрацией соли, и отклонение от вышеуказанного порядка не подтвердилось.Кроме того, система двухвалентных катионных солей стандартизирует нижний индекс по концентрации TFSA как 0,5, а также эта стандартизация была полезна для сравнения между солями одновалентных и двухвалентных катионов для нормализации количества общих ионов.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 1. Температурная зависимость (а) и зависимость плотности от концентрации соли при 303,15 К (б) для растворов электролитов, содержащих пропиленкарбонат и различные соли TFSA.

Транспортные свойства

На рис. 2а показаны температурные зависимости η для растворов электролитов ПК и металлсодержащих солей TFSA при 0,5 и 1,0 моль кг ^-1 в виде графиков типа Аррениуса. Полученное значение η увеличивалось в порядке Li [TFSA] 2 2 при всех температурах. Растворы электролитов η были одновалентными <двухвалентными системами. Эта тенденция заметно проявляется при высоких концентрациях соли, например, более 1.0 моль кг ^-1 . На рис. 2б представлена ​​концентрационная зависимость η при 303,15 К для растворов электролитов ПК и металлсодержащих солей TFSA. Наблюдаемое значение η указывает на тенденцию к логарифмическому увеличению с увеличением концентрации соли, а регрессионный анализ рассчитанной прямой линии оказался высоким ( R > 0,998). Расчетные соотношения градиента прямой для LiTFSA: NaTFSA: Mg _0,5 TFSA: Ca _0.5 TFSA = 1: 0,85: 1,20: 1,07. В этом исследовании молярное соотношение ПК и соли катиона металла всегда было приблизительно 10: 1, в случае 1,0 моль кг ^-1 . Свободные разновидности растворителя, несольватированные катионом металла, должны уменьшаться с увеличением концентрации соли, и это уменьшение содержания свободного растворителя должно значительно увеличивать η растворов электролитов.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 2. Температурная зависимость (а) и зависимость вязкости от концентрации солей при 303,15 К (б) для растворов электролитов, содержащих пропиленкарбонат и различные соли TFSA.

На рис. 3а представлены температурные зависимости σ для растворов электролитов ПК и металлсодержащих солей TFSA при 0,5 и 1,0 моль кг ⁻¹ в виде графиков типа Аррениуса. Полученное значение σ указывает на аналогичные значения для всех солевых систем, что отличается от результатов η .Как правило, σ в единице объема определяется как

, где n , q и μ — количество, заряд и подвижность ионов носителей в удельном объеме соответственно. Суффикс j соответствует катиону металла и аниону TFSA. В данном случае, т.е. q = 1 (катион Li ⁺ и Na ⁺ и анион [TFSA] ^— ) или 2 (катион Mg ²⁺ и катион Ca ²⁺ ), Значения σ должны зависеть от n (относящихся к плотности носителей и ионной диссоциации) и μ (связанных с константами вязкости и ионной диффузии).На рис. 3б показана зависимость σ от концентрации соли при 303,15 К для растворов электролитов ПК и металлсодержащих солей TFSA. Локальный максимум σ наблюдался при концентрации соли от 0,5 до 1,0 моль кг ^-1 во всех электролитных системах. Более того, система Na [TFSA] показала самую высокую σ из всех концентраций солей. Система Na [TFSA] показала самое низкое значение η для всех солевых систем (рис. 2), следовательно, оно достигло самого высокого значения σ .

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 3. Температурная зависимость (а) и зависимость ионной проводимости от концентрации соли при 303,15 К (б) для растворов электролитов, содержащих пропиленкарбонат и различные соли TFSA.

Диффузионные свойства и ионное состояние электролитов

На рис.4 показаны температурные зависимости коэффициентов самодиффузии растворителя ( D _PC , а), катиона ( D _катион , только литий, б ) и анион ( D _TFSA , в) для растворов электролитов солей ПК и TFSA при 1.0 и 2.0 моль кг ⁻¹ в виде графиков типа Аррениуса. Из-за большой квадрупольной постоянной ²³ Na, ²⁵ Mg и ⁴³ Ca с точки зрения ЯМР-измерений катион D был получен только из системы LiTFSA ( ⁷ Li: малая квадрупольная постоянная и высокая чувствительность). D s всех диффузионных частиц уменьшилось с увеличением концентрации солей, ²² и порядок D s были D _PC > D _TFSA > D _катион во всех электролитных системах.Меньшее значение D _PC (Li ⁺ ), чем D _PC (Na ⁺ ), может быть связано с большей энергией сольватации вокруг катиона. Причем температурные зависимости D показали те же тенденции, что и для η (обратная) и σ . Порядок D в зависимости от вида соли близок к порядку η . На рисунке 5 показана зависимость коэффициента самодиффузии от концентрации соли ( D _PC и D _TFSA ) при 303.15 К для растворов электролитов солей ПК и TFSA. Хотя D демонстрировал тенденцию к монотонному уменьшению с увеличением концентрации, были зарегистрированы почти такие же тенденции D _PC (растворитель) и D _TFSA (ионы). В случае одинаковой концентрации соли порядок D всех диффузионных частиц был Na [TFSA]> Li [TFSA]> Ca [TFSA] ₂ > Mg [TFSA] ₂ , и это было та же тенденция, что и у σ .В растворе солей катионов двухвалентных металлов наблюдалась концентрационная зависимость соли лагера D по сравнению с раствором солей одновалентных. На рис. 6 показаны зависимости между концентрацией соли и молярной проводимостью ( Λ ) при 303,15 К для растворов электролитов солей ПК и TFSA. Хотя разница абсолютных значений для всех Λ была очень маленькой, Λ увеличивалась с увеличением размера катионов как для одновалентных (Li [TFSA] 2 2 ) случаев.Более того, одновалентная система показала немного больше Λ , чем у двухвалентной системы. Λ контролируется транспортными свойствами электролитных систем, если молярная концентрация одинакова. В этом исследовании мы измерили η , σ и D приготовленных растворов электролитов, и на все наблюдаемые данные повлияло значение μ , которое сильно связано с числом валентности и размером катиона металла. Более того, все системы электролитов показали слабую диссоциацию по типу электролита, которая быстро снижалась на Λ с увеличением концентрации соли.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 4. Температурная зависимость коэффициента самодиффузии для растворов электролитов, содержащих пропиленкарбонат и различные соли TFSA (a: пропиленкарбонат, b: катион, c: анион TFSA).

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 5. Зависимость коэффициента самодиффузии от концентрации соли при 303.15 К для растворов электролитов пропиленкарбоната и различных солей TFSA.

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рис. 6. Зависимость между концентрацией соли и молярной проводимостью при 301,15 K для растворов электролита пропиленкарбоната и различных солей TFSA.

Для анализа корреляций между свойствами переноса и ионной проводимости на рисунке 7a показаны отношения между (а) величиной, обратной вязкости (текучесть: η ^-1 ) и ионной проводимостью ( σ ) электролитов, и на Фигуре 7b показана взаимосвязь между коэффициентом самодиффузии ПК ( D _PC ) и σ для электролита.Порядок σ с η ^-1 и D _PC были Mg [TFSA] ₂ ≧ Ca [TFSA] ₂ > Na [TFSA]> Li [TFSA]. Раствор солей двухвалентных катионов имеет более высокую ионную проводимость по сравнению с раствором солей одновалентных катионов, когда оба раствора имеют одинаковую вязкость. Этот результат отличается от тенденции анионных изменений. ²³

Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 7. Взаимосвязи между (а) обратной вязкостью и ионной проводимостью и (б) коэффициентом диффузии пропиленкарбоната и ионной проводимостью для растворов электролита пропиленкарбоната и различных солей TFSA.

Взаимодействие катионов с PC и анионом [TFSA]

^—

Взаимодействие катионов металлов с PC и анионом [TFSA] ^— было проанализировано с помощью ab initio расчетов молекулярных орбиталей. Рассчитанные стабильные структуры комплексов катионов металлов с ПК и анионом [TFSA] ^— показаны на рисунке S1.Энергии стабилизации за счет образования комплексов ( E _форма ) были рассчитаны для оценки зависимости энергий взаимодействия от катионов металлов. Вычисленная форма E сведена в Таблицы II и III. Форма E сильно зависит от катиона металла. Вычисленная форма E _{для комплексов} показывает, что притяжение между катионами металлов с PD и анионом [TFSA] ^— увеличивается в порядке Na ⁺

+ << Ca ²⁺ < Магний ²⁺ .Порядок притяжения совпадает с порядком вязкости и обратным порядком коэффициентов самодиффузии ПК и ионной проводимости. Это показывает, что взаимодействия катионов металлов с ПК и анионом [TFSA] ^— играют важную роль в определении транспортных свойств электролитов. Сильное притяжение уменьшает движение ионов (диффузию), что снижает ионную проводимость и увеличивает вязкость электролитов. Вклад электростатических и индукционных взаимодействий в притяжение в комплексах ПК и [TFSA] ^— суммирован в таблицах II и III.Электростатическое взаимодействие является основным источником притяжения в комплексах ПК и [TFSA] ^— . Хотя вклад индукционных взаимодействий меньше, чем вклад электростатических взаимодействий, вкладом индукционных взаимодействий нельзя пренебречь. Особенно велика величина индукционных взаимодействий в комплексах Li ⁺ , Mg ²⁺ и Ca ²⁺ . Сильное электрическое поле небольшого катиона Li ⁺ и двухвалентных катионов Mg ²⁺ и Ca ²⁺ является причиной сильных индукционных взаимодействий.

Таблица II. Энергия стабилизации, рассчитанная для комплексов катионов металлов с пропиленкарбонатом (ПК), и вклады электростатических и индукционных взаимодействий ^a .

	E форма b	E def c	E es d	E инд e	E прочие f
Li [PC] +	−48.3	3,4	-44,1	−20,8	13,1
Na [ПК] +	−34,4	1,9	−31,6	−9,9	5,2
мг [ПК] 2+	−124,4	13,3	−94,2	−73,4	29,9
Ca [PC] 2+	-93,1	10,2	−75,9	−45.4	17,9

^a Энергия в ккал / моль. Геометрия комплексов показана на рисунке S1. ^b Энергия стабилизации за счет образования комплекса из изолированных видов. Сумма E _int и E _def . E _int — это расчетная энергия взаимодействия на уровне MP2 / 6-311G ^** . ^c Увеличение энергии ПК за счет деформации геометрии, связанной с комплексообразованием.См. Текст. ^d Электростатическая энергия. См. Текст. ^e Индукционная энергия. См. Текст. ^f Δ E _прочие = Δ E _int — Δ E _es — Δ E _ind . Δ E _прочие — это в основном обменно-отталкивающие и дисперсионные энергии.

Таблица III. Энергия стабилизации, рассчитанная для комплексов катионов металлов с анионом [TFSA] ^— и вкладом электростатических и индукционных взаимодействий ^a .

	E форма b	E def c	E es d	E инд e	E прочие f
Li [TFSA]	−136,5	5,9	−139.5	−47,8	44,9
Na [TFSA]	-112,2	5,4	−115,8	−23,4	21,7
мг [TFSA] +	−318,4	25,7	−281,7	−183,4	120,9
Ca [TFSA] +	−267,9	25,6	−257,5	−122,7	86,7

^a Энергия в ккал / моль.Геометрия комплексов показана на рисунке S1. ^b Энергия стабилизации за счет образования комплекса из изолированных видов. Сумма E _int и E _def . E _int — это расчетная энергия взаимодействия на уровне MP2 / 6-311G ^** . ^c Увеличение энергии [TFSA] ^— за счет деформации геометрии, связанной с комплексообразованием. См. Текст. ^d Электростатическая энергия.См. Текст. ^e Индукционная энергия. См. Текст. ^f Δ E _прочие = Δ E _int — Δ E _es — Δ E _ind . Δ E _прочие — это в основном обменно-отталкивающие и дисперсионные энергии.

В этом исследовании мы представили результаты измерений и анализ нового раствора катионного электролита, включая Na, Mg и Ca. Существует потребность в новых источниках ионов-носителей в батареях следующего поколения, а межфазные явления с электродами также важны в аккумуляторных технологиях.Мы сообщим об анализе электродных поверхностей раздела между электролитами, включая новые катионные соли металлов / металлические электроды с точки зрения применения.

Плотность, вязкость, ионная проводимость и коэффициент самодиффузии ПК + различных солей катионов (катион: Li, Na, Mg, Ca; анион: TFSA) были систематически измерены и проанализированы. Плотность хорошо коррелировала с молекулярной массой и валентностью соли металла. Вязкость, обратная вязкости (макроскопическая текучесть), ионная проводимость и коэффициент самодиффузии увеличивались с увеличением размеров катионов как в одновалентных, так и в двухвалентных системах.Эти значения для одновалентных катионных систем были больше, чем для двухвалентных.

Эта работа была частично поддержана KAKENHI (24750192, 15K13767) из Японского общества содействия науке (JSPS).

Высоковольтный водный литий-ионный конденсатор с высокой плотностью энергии из щелочно-нейтрального электролита

Разработка материалов электродов с высокой емкостью и высоким напряжением всегда является важной стратегией для увеличения плотности энергии водных суперконденсаторов.Однако очень трудно преодолеть ограничение по напряжению в 2 В из-за узкого электрохимического окна воды. Здесь мы вводим двойной (щелочно-нейтральный) электролит, разделенный проводящей мембраной K ⁺ , для сборки литий-ионного конденсатора (LIC) с высоким напряжением и высокой плотностью энергии. Эта система электролита адекватно использует высокую удельную емкость (256 Ф · г ^-1 ) и низкий потенциал (-1–0 В против Hg / HgO) богатого азотом углерода биомассы (NBC) в качестве анода в щелочной смешанный раствор, а также большая емкость (440 Ф г ⁻¹ ) и высокий окислительно-восстановительный потенциал (0–1.2 V vs. SCE) из LiMn ₂ O ₄ наностержней в качестве катода в нейтральном смешанном растворе. Заводской NBC // LiMn ₂ O ₄ LIC обеспечивает стабильное рабочее напряжение до 2,3 В и высокую плотность энергии 50 Вт · ч кг ^-1 при 571 Вт кг ^-1 , а также отличные характеристики скорости и превосходит традиционные LIC и многие предыдущие асимметричные суперконденсаторы на основе углерода в нейтральных электролитах.Кроме того, он обеспечивает впечатляющий срок службы при циклической работе с сохранением емкости 88% после 5000 циклов. Эти результаты показывают, что этот метод имеет большие перспективы для улучшения электрохимических характеристик суперконденсаторов.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент.

No related posts.