Какая кислота используется в аккумуляторе автомобиля

Батареи, даже необслуживаемые, со временем деградируют. Существуют различные причины такой деградации. Одним из них является изменение плотности электролита и снижение уровня электролита в банках. Эти проблемы можно решить, но для этого необходимо знать свойства и характеристики водного раствора серной кислоты.

Какая кислота используется в автомобильном аккумуляторе?

Для чего в электролите кислота

Общий принцип одинаков для многих накопителей энергии, от обычной батарейки до автомобильного аккумулятора. Оба они содержат положительный и отрицательный электроды, а также электрохимический реагент, без которого невозможно ни накопление электрического заряда, ни его высвобождение.

По многим причинам наиболее распространены батареи с электролитом типа жидкой кислоты.

Состав этого раствора довольно прост: это дистиллированная вода, то есть тщательно очищенная, и кислота. Они смешиваются в определенных пропорциях для обеспечения наилучшей производительности батареи.

Давайте рассмотрим роль, которую кислота играет в электролитах. Именно эта кислота (в большинстве случаев используется серная кислота) является основным катализатором химических реакций, способствующих накоплению и высвобождению электрического заряда.

При подключении нагрузки, например, стартера, к клеммам аккумулятора, взаимодействие электролита с пластинами инициирует окислительно-восстановительные процессы, сопровождающиеся появлением направленного движения заряженных частиц (электронов) в жидкости, или, проще говоря, возникновением электрического тока.

Во время зарядки происходят обратные реакции, которые способствуют восстановлению металла пластины от остатков сульфатов, в то же время электрохимический потенциал электролита восстанавливается до прежнего объема.

Итак, давайте рассмотрим, что происходит при разряде батареи на ее пластины, анод и катод:

  • на катоде восстанавливается слой оксида свинца;
  • на аноде, свинцовая жилка превращается в сульфат свинца;
  • Этот процесс сопровождается потреблением триоксида серы и выделением воды.

В результате в растворе остается меньше кислоты, что снижает плотность электролита.

Во время зарядки процессы происходят зеркально: анод восстанавливается до свинца, катод сульфатируется, эти реакции интенсивно потребляют воду и выделяют сульфатный остаток. В результате концентрация серной кислоты уменьшается, а вместе с ней нормализуется плотность электролита. Однако если зарядное устройство вовремя не выключить, то после того, как кислота полностью восстановится, зарядный ток запускает процесс электролиза, в ходе которого вода распадается на водород и кислород. Эти газы образуют пузырьки, которые всплывают вверх и воспринимаются как кипящая электролитическая жидкость. Если этот процесс не контролировать, вода просто испаряется, увеличивая плотность раствора и понижая его уровень. И то, и другое вредно для батареи.

Читайте также:  Можно при низких температурах заряжать автомобильный аккумулятор

Поэтому для восстановления баланса состав электролита время от времени корректируется путем долива воды или готового водного рассола.

Если плотность электролита слишком высока, его необходимо разбавить дистиллированной водой. Водопроводная вода, а также колодезная вода содержат большое количество примесей, которые препятствуют нормальной работе аккумулятора и уменьшают его ресурс.

Какая кислота используется в автомобильном аккумуляторе?

Какая кислота используется в автомобильных аккумуляторах

Большинство водителей уверенно ответят на этот вопрос, но есть и те, кто с пеной у рта будет утверждать, что соляная кислота используется в аккумуляторах.

Строго говоря, актуальность этого вопроса практически нулевая: вряд ли вам придется иметь дело с концентрированной кислотой. В магазинах и аптеках продается готовая жидкость, разведенная в соотношении 65 частей воды к 35 частям кислоты.

Но это действительно серная, а не соляная кислота. Химики называют кислоту, которую заливают в аккумулятор, по-особому — триоксид серы или серный ангидрид, но мы будем придерживаться привычного нам термина.

Обратите внимание, что хотя соляная кислота не используется в качестве реагента в аккумуляторах, электролит может быть другим. Например, он может быть щелочным. Такие жидкости используются в никель-кадмиевых батареях. Кроме того, электролит может быть и нежидким, в виде пастообразного вещества с нулевой ликвидностью. Примером может служить гелевый аккумулятор, хотя это всего лишь загущенный, насыщенный кремнием обычный электролит.

Поэтому если вас спросят, какой тип кислоты используется в батарее, серная или соляная, вы уже знаете правильный ответ.

Что касается соотношения воды и кислоты, то наиболее эффективным считается 35:65, но некоторые производители допускают использование еще менее концентрированного раствора, в котором процент H2SO4 снижен до 30%.

Конечно, знать, какую кислоту заливать в аккумулятор и каковы ее соотношения — это хорошо, но недостаточно для самостоятельного и правильного обслуживания свинцово-кислотных батарей.

Дело в том, что плотность электролита, которая напрямую зависит от соотношения компонентов, не является постоянной величиной. Мы уже говорили, что количество кислоты уменьшается во время разрядки и восстанавливается во время зарядки.

Поэтому, когда мы говорим о плотности жидкости электролита, мы говорим о полностью заряженной батарее. Если уровень жидкости ниже требуемого, сначала следует измерить ее плотность, чтобы понять, нужно ли доливать воду или раствор кислоты.

Читайте также:  Об автомобильных аккумуляторах «Тюмень»

Если плотность оказалась слишком высокой, жидкость доливают дистиллированной водой, которую можно купить в аптеках и автомагазинах (как и готовый электролит). Нет смысла описывать процесс доливки, но важно зарядить аккумулятор и снова измерить плотность раствора.

Если вы обнаружите, что в растворе недостаточно кислоты, необходимо увеличить концентрацию, но для этого следует долить готовый электролит. Не добавляйте в аккумулятор кислоту — это небезопасно ни для пользователя, ни для самого аккумулятора.

Однако найти в продаже концентрированную кислоту нелегко, обычно она уже имеется в продаже в виде растворов различной консистенции. Это связано с его высокой химической агрессивностью — сильные ожоги неизбежны, даже 35%-ный раствор может быть опасен при нанесении на кожу.

Концентрированную серную кислоту получают поэтапно. Сначала делают 60-70%-ный раствор H2SO4, а затем концентрацию увеличивают до 98% — в таком виде он хранится дольше всего.

99% серная кислота считается нестабильной, она теряет часть своего сульфатного остатка при длительном хранении, поэтому ее концентрация продолжает падать до значений порядка 98,1-98,3%.

Какая кислота используется в автомобильном аккумуляторе?

Кстати, существует около полудюжины видов серной кислоты. Вот список наиболее распространенных из них:

  • Азотная кислота, которую техники часто называют башенной кислотой. При концентрации 75% его плотность составляет 1,67 г/см3. Башенный сорт получил такое название из-за технологии производства с использованием футерованных башен, а нитросорт — из-за способа переработки с нитрозосоединениями для получения серной кислоты и закиси азота;
  • которая имеет плотность 1,837 г/см3 и диапазон концентрации 92,4-98,0%. Этот тип также производится методом обжига, при котором насыщенный SO2 газ реагирует с катализатором на основе ванадия;
  • аккумуляторная кислота с плотностью 1,835 г/см3 и содержанием серной кислоты 92-95%. Это тот тип кислоты, который обычно заливается в аккумулятор, разбавленный до 35%;
  • олеум, или дымящаяся серная кислота — 100% H2SO4 с добавлением серного ангидрида — жидкость с плотностью 1,897 г/см3
  • высокий олеум с плотностью 2,002 г/см3 , содержащий до 65% свободного SO3.

Концентрация и плотность

Концентрация — это параметр, который описывает соотношение компонентов сложных веществ, в данном случае воды и H2SO4. Прямое измерение концентрации довольно сложно, поэтому в магазинах продаются готовые к использованию жидкости.

Читайте также:  Почему за ночь разряжается аккумулятор, и что делать в такой ситуации

Гораздо проще измерить плотность электролита, которая напрямую коррелирует с концентрацией. Чем больше кислоты в электролите аккумулятора, тем выше плотность раствора. Нормальное значение составляет около 1,05-1,30 г/см3 , и такое большое различие обусловлено различными точками замерзания жидкости.

Существует также корреляция между плотностью раствора серной кислоты и его электропроводностью, но она имеет обратную зависимость.

Чем ниже температура, при которой используется аккумулятор, тем выше должна быть плотность электролита — в северных регионах она должна составлять до 1,28-1,3 г/см3. Проводимость ухудшается, но водный раствор не замерзает, что гораздо хуже — когда вода превращается в лед, существует высокий риск разрушения банок.

Оптимальное значение плотности, при котором проводимость наилучшая, считается равным 1,23 г/см3.

Готовый электролит в магазинах имеет разную плотность, поэтому необходимо выбирать жидкость с показателем, соответствующим климатическим условиям вашего региона.

Контроль состояния

Если в случае необслуживаемых батарей мероприятия, необходимые для их обслуживания, минимальны, то в случае свинцово-кислотных батарей обслуживаемого типа уход за батареей требует большего внимания.

В частности, особое внимание следует уделять регулярной проверке уровня электролита, а также время от времени проверять плотность электролитной жидкости.

Уровень следует проверять с помощью стеклянной или другой прозрачной трубки. Главное условие — он должен быть устойчив к воздействию кислотного раствора.

Какая аккумуляторная кислота используется в автомобильном аккумуляторе?

Процедура выглядит следующим образом

  • Припаркуйте автомобиль на ровной поверхности;
  • Выкрутите все 6 заглушек;
  • Опустите трубку в банку, пока она не коснется плитки;
  • зажмите пальцем верхнее отверстие трубки;
  • поднимите его и измерьте уровень жидкости.

Она должна быть не менее 10-15 мм. Если уровень недостаточен, долейте электролит или дистиллированную воду. Что именно, зависит от плотности раствора. Если оно высокое — залейте воду, в противном случае — электролит.

Срок службы

Считается, что водный раствор кислоты не имеет времени жизни, т.е. не является расходным материалом и нет необходимости заменять жидкость в течение всего срока службы батареи. В большинстве случаев электролита хватает до тех пор, пока батарея не перестанет выполнять свои функции. Однако иногда жидкость необходимо доливать.

В редких случаях его необходимо заменить, а срок службы раствора зависит от нескольких факторов

  • плотность;
  • преобладающая рабочая температура батареи;
  • уровень заряда аккумулятора.

Однако влияние этих показателей на состояние пластин и батареи в целом гораздо серьезнее.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Авто аккумуляторы