Co to jest kwas akumulatorowy? Fakty dotyczące kwasu siarkowego

Mark Williamson / Getty Images

Kwas akumulatorowy może odnosić się do dowolnego kwasu używanego w komórka chemiczna lub bateria , ale zwykle termin ten opisuje kwas używany w akumulatorach kwasowo-ołowiowych, takich jak te znajdujące się w pojazdach silnikowych.

Kwas z akumulatora samochodowego lub samochodowego wynosi 30-50% Kwas Siarkowy (H_dwaWIĘC₄) w wodzie. Zwykle kwas ma kret frakcja 29%-32% kwasu siarkowego, gęstość 1,25–1,28 kg/L i stężenie 4,2–5 mol/L. Kwas akumulatorowy ma pH około 0,8.​

Co to jest kwas akumulatorowy?

• Kwas akumulatorowy to popularna nazwa kwasu siarkowego (USA) lub kwasu siarkowego (Wielka Brytania).
• Kwas siarkowy jest kwasem mineralnym o wzorze chemicznym H_dwaWIĘC₄.
• W akumulatorach kwasowo-ołowiowych stężenie kwasu siarkowego w wodzie waha się od 29% do 32% lub od 4,2 mol/L do 5,0 mol/L.
• Kwas akumulatorowy jest silnie żrący i może spowodować poważne oparzenia.
• Zazwyczaj kwas akumulatorowy jest przechowywany w szklanych lub innych niereaktywnych pojemnikach.

Budowa i reakcja chemiczna

Akumulator kwasowo-ołowiowy składa się z dwóch płyt ołowiowych oddzielonych płyn lub żel zawierający kwas siarkowy w wodzie. Akumulator można ładować, z ładowaniem i rozładowywaniem reakcje chemiczne . Kiedy akumulator jest używany (rozładowywany), elektrony przemieszczają się z ujemnie naładowanej płytki ołowianej do dodatnio naładowanej płytki.

Reakcja płyty ujemnej to:

Pb(s) + HSO₄^-(aq) → PbSO₄(s) + H⁺(aq) + 2 e^-

Reakcja płyty dodatniej to:

PbO_dwa(s) + HSO₄^-+ 3 godz⁺(aq) + 2 e^-→ PbSO₄(s) + 2 godz_dwaO(l)

Które można połączyć, aby zapisać ogólną reakcję chemiczną:

Pb(s) + PbO_dwa(s) + 2 godz_dwaWIĘC₄(aq) → 2PbSO₄(s) + 2 godz_dwaO(l)

Ładowanie i rozładowywanie

Gdy akumulator jest w pełni naładowany, płyta ujemna jest ołowiana, elektrolit jeststężony kwas siarkowy, a płyta dodatnia to dwutlenek ołowiu. Jeśli akumulator jest przeładowany, elektroliza wody wytwarza gazowy wodór i tlen gaz, które są tracone. Niektóre rodzaje baterii pozwalają na dodanie wody, aby zrekompensować straty.

Gdy akumulator jest rozładowany, reakcja odwrotna tworzy siarczan ołowiu na obu płytkach. Jeśli akumulator jest całkowicie rozładowany, wynikiem są dwie identyczne płyty z siarczanu ołowiu, oddzielone wodą. W tym momencie bateria jest uważana za całkowicie rozładowaną i nie można jej odzyskać ani ponownie naładować.

Nazwy kwasu siarkowego

Nazywanie kwasu siarkowego „kwasem akumulatorowym” wskazuje na stężenie kwasu. W rzeczywistości istnieje kilka różnych nazw kwasu siarkowego, które zazwyczaj odzwierciedlają jego zastosowanie.

Stężenie mniejsze niż 29% lub 4,2 mol/L: Nazwa zwyczajowa to rozcieńczony kwas siarkowy.29-32% lub 4,2-5,0 mol/L: Jest to stężenie kwasu akumulatorowego występującego w akumulatorach kwasowo-ołowiowych.62%-70% lub 9,2-11,5 mol/L: Jest to kwas komorowy lub kwas nawozowy. Jest to stężenie kwasu uzyskane w procesie z komorą ołowianą.78%-80% lub 13,5-14,0 mol/L: To jest kwas wieżowy lub kwas Glovera. Jest to stężenie kwasu odzyskanego z dna wieży Glovera.93,2% lub 17,4 mol/L: Nazwa zwyczajowa tego stężenia kwasu siarkowego to kwas 66°Bé („66-stopniowy Baumé”). Odzwierciedla gęstość kwasu za pomocą areometru.98,3% lub 18,4 mol/L: To jest stężony kwas siarkowy. Chociaż możliwe jest wytworzenie prawie 100% kwasu siarkowego, substancja chemiczna traci SO3 w pobliżu temperatury wrzenia, a następnie staje się 98,3%.

Właściwości kwasu akumulatorowego

• Kwas akumulatorowy jest silnie żrący. Energicznie reaguje ze skórą i błonami śluzowymi, wydzielając dużo ciepła.
• Jest to ciecz polarna.
• Kwas akumulatorowy ma wysoką przewodność elektryczną.
• Czysty kwas akumulatorowy jest bezbarwny, ale łatwo zbiera zanieczyszczenia i odbarwia się.
• Nie jest łatwopalny.
• Kwas akumulatorowy jest bezwonny.
• Jego gęstość jest prawie dwukrotnie większa niż wody, przy 1,83 g/cm³.

Źródła

• Davenport, William George; Król, Mateusz J. (2006). Produkcja kwasu siarkowego: analiza, kontrola i optymalizacja . Elsevier. ISBN 978-0-08-044428-4.
• Haynes, William M. (2014). CRC Handbook of Chemistry and Physics (wyd. 95.). CRC Prasa. s. 4-92. ISBN 9781482208689.
• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemia pierwiastków (wyd. 2). Butterwortha-Heinemanna. ISBN 978-0-08-037941-8.
• Jones, Edward M. (1950). „Komorowa Procesowa Wytwarzanie Kwasu Siarkowego”. Chemia przemysłowa i inżynierska . 42 (11): 2208–2210. doi:10.1021/ie50491a016
• Zumdahl, Steven S. (2009). Zasady chemiczne (wyd. 6). Firma Houghton Mifflin. p. A23. ISBN 978-0-618-94690-7.