농도와 황산의 농도. 자동차 배터리의 황산 농도의 밀도 의존성

희석 농축 황산을 - 그들이 다른 어떤 물질보다 세계에서 생산 중요한 화학 물질이다. 국가의 경제 풍부한 생산 거기에 황산의 측면에서 평가 될 수있다.

해리 과정

황산은 다양한 농도의 수용액의 형태로 사용된다. 그녀는 H의 ^{+ 이온이} 용액에 제조, 두 단계에서 분해 반응을 거친다.

H ₂ SO ₄ = ⁺ H ⁺ HSO ₄ ^-;

HSO ₄ ^- = H ^{+ +} SO ₄ ^-2.

황산을 강하게하고, 분리의 첫 번째 단계는 H ⁺ 및 -ions 용액 HSO ₄ ^-1 -ions (수소 설페이트)에 고장이 사실상 원래 분자 너무 빠르게 발생한다. 최근 일부 다른 H ⁺ 이온을 방출 및 용액에 황산 이온 (SO ₄ ^{-2)를두고,} 상기 분해. 그러나, 황산 수소는 약산 인 여전히 H ^+의 용액 SO ₄ ^{-2에 걸린다.} 황산 용액의 밀도에 근접 할 때 완벽한 분리가 발생은 물의 밀도, 높은 희석하에 R. F.

황산의 특성

온도와 농도에 따라 - 종래의 산 또는 강한 산화제로서 작용할 수 있다는 점에서 특별하다. 황산 차가운 묽은 용액은 염 (설페이트), 수소 기체의 방출을 제공하는 활성 금속과 반응한다. 예를 들어, 차가운 묽은 H ₂ SO ₄ (가정의 전체 단계 해리) 금속성 아연과의 반응은 다음과 같다 :

아연 + H ₂ SO ₄ = ZnSO ₄ + _{2 H.}

밀도가 뜨거운 진한 황산은 약 1.8 g / ^㎤, 예컨대 금속 구리 등의 아미노산, 일반적으로 불활성 물질과 반응하는 산화제로서 작용할 수있다. 반응 동안, 구리는 솔루션이 형성되고, 산화 및 산 질량 감소 황산구리 물 및 금속과 산의 반응에 의해 기대되는 대신에 수소 가스, 이산화황 (SO _2)에서 (II).

구리 + 2H ₂ SO ₄ = SO CuSO ₄ + ₂ + 2H ₂ O.

로서는 일반적으로 용액의 농도에 의해 표현

실제로, 모든 용액의 농도는 다른 방식으로 표현하지만, 중량이 가장 널리 사용되는 집중 될 수있다. 이 용액 또는 특정 중량 또는 부피 용질의 g 수를 나타낸다 용매 (전형적 1,000g 1000 ^{㎤의 100 ㎤의} 1 DM ^3). 대신 금액 취할 수있는 물질의 그램의 질량의 몰수로 표현 - 후 1000 g 이상 1 DM ³ 용액의 몰 농도를 획득.

몰 농도가 아닌 용액의 양에 있지만 용매에 대하여 결정하면, 용액의 몰랄 농도 불린다. 이것은 온도의 독립성을 특징으로한다.

종종 중량 농도는 용매 100g 당 g으로 나타났다. 100 %으로이 수치를 곱한 것이 (농도 당) 중량 퍼센트에 제조된다. 황산 용액에 적용되는, 즉,이 방법은 가장 빈번하게 사용된다.

주어진 온도에서 측정 용액 농도의 각 값은, 그것은 매우 특정한 농도 (황산 용액의 예를 들어, 밀도)에 대응한다. 따라서, 때로는 용액을 특징으로한다. 예를 들어, H ₂ SO ₄ 용액 특성화 백분율 농도 95.72 %, 1.835 g / ^㎤ = t에서 20 ℃의 밀도 단, 황산 농도가 주어진다면 방법, 이러한 용액의 농도를 결정 하는가? 이러한 대응을주는 표는 일반 또는 분석 화학의 모든 교과서의 고정입니다.

예 농도 재 계산

또 다른 용액 농도에 표현의 하나 개의 모드로 가자. 우리 SO ₄ 용액 H _2가 있다고 가정 관심의 60 % 농도의 물이다. 우리는 먼저 대응하는 황산의 농도를 정의한다. 백분율 (제 1 열)과 H ₂ SO ₄ (제 4 열)의 수용액의 농도를 함유 대응 테이블은 아래와 같다.

이는 g / ^㎤ 1.4987 같다 원하는 값을 ^{결정한다.} 우리는 지금 용액의 몰 농도를 계산한다. 이를 위하여는 H ₂ SO _4의 질량을 결정하기 위해 필요한 1 리터의 용액의 산의 몰 수에 대응한다.

원액 100g을 차지 볼륨 :

/ 100 = 1.4987 66.7 mL로.

60 % 용액 66.7 ㎖의 이래로 포함 1 리터에 60g의 아세트산을 포함 :

(60 / 66.7)는 899 = 1000 55g을 X.

98. 동일 황산 몰 중량 따라서, 그 g 899.55 g의 함유 몰수가 될 것이다 :

899.55 / 98 = 9.18 몰.

황산 농도의 밀도의 의존성은도에 나타나있다. 아래.

황산의 사용

그것은 다양한 산업에 사용됩니다. 강철의 생산이 합성 염료뿐만 아니라, 염산 및 질산과 같은 산의 다른 타입의 생성에 관여하는 또 다른 물질로 피복되기 전에, 금속 표면을 세정에 이용된다. 또한 의약품, 비료와 폭발물의 제조에 사용되며, 여전히 정유 업계의 원유에서 불순물을 제거하는 중요한 시약이다.

이 화학 물질은 일상 생활에서 매우 유용하고, 납 축전지 (자동차에 예를 들면, 해당하는)에서 사용되는 황산을 쉽게 사용할 수있다. 이러한 카복실산은 일반적으로 35 중량 %의 H ₂ SO _4, 약 30 %의 농도를 가지고, 평형 - 물.

많은 소비자 애플리케이션의 30 % H ₂ SO _4는 자신의 요구를 충족하기 위해 충분하게 될 것입니다. 그러나 업계에서 황산의 훨씬 높은 농도를 필요로한다. 일반적으로 제조시에 먼저 충분히 희석 개재물 유기 오염 얻어진다. 제 2 단계 - 다른 - 먼저,이 70 %로 조정하고, 경제적으로 생산 제한 파라미터 96-98 %까지 상승 농축 된 산을 두 단계로 얻어진다.

황산과 그 종류의 밀도

거의 99 % 황산을 환류 짧게 할 수 있지만, SO ₃ 비점 후속 손실은 98.3 %로 농도를 감소 않는다. 일반적으로, 스토리지 더 안정 지수 98 %와 종.

상업용 등급의 산은 관심의 농도에 변화하고, 어떤 것은 그 값에서 낮은 결정화 온도를 선택한다. 이는 운송 및 저장 중에 침전 황산 결정의 손실을 저감하기 위해 수행된다. 주요 품종은 다음과 같습니다 :

• 타워 (질소) - 75 %. 클래스의 황산 농도가 1,670kg / m ^{3과 동일하다.} 그의 소위를 가져옵니다. 늘어선 타워로 소성 원료 가스 함유 이산화황 SO _2, (따라서 이름 품종) 소성 차의 결과 니트로 치료되는 질소 방법 (이 있지만 용해되는 질소 산화물과 _함께, 또한, H ₂ SO _4). 따라서 공정에서 소비되지 않은 산성 질소 산화물을 할당하고, 생산 사이클에 돌려 보냈다.
• 연락처 - 92,5-98,0 %. 클래스 98 %의 황산 농도가 1836.5 kg / m ^{3과 동일하다.} 또한 처리는 무수 이산화 산화를 포함하는, SO ₂ 로스터 함유 _{가스로부터} 취득하도록 ₃ 고체 바나듐 촉매의 다중 층과의 접촉 (따라서 이름 등급)와.
• 발연 황산 - 104.5 %. 밀도는 1896.8 kg / m ^{3과 동일하다.} SO ₃ 제 성분 20 %를 함유하고, 상기 산 ₂ SO _{4 H에서이} 용액 - 104.5 %이다.
• 고급 발연 황산 - 114.6 %. 밀도 - 2,002kg / m ^3.
• 배터리 - 92-94%.

자동차 배터리를 수행하는 방법

가장 인기있는 전기 장치의 하나의 동작을 수성 황산의 존재하에 발생하는 전기 화학적 방법에 전적으로 기초한다.

자동차 용 배터리는 여러 플레이트의 형태 황산 전해질과 양극과 음극을 포함 희석. 양극판은 적갈색 재료로 만들어진다 - 이산화 납 (PbO를 _{2) 및} 네가티브 - 잿빛 "스폰지"납 (Pb)의.

전극은 납 또는 납 재료로 구성되어 있기 때문에, 전지의 이러한 유형들은 납 축전지 불린다. 조작성, t. E. 출력 전압을 직접 이때 황산 농도 무엇에 의해 결정된다 (kg / m3 또는 g / cm ^3), 전해질 등의 배터리에 충전.

무엇 전해질 배터리 방전으로 발생,

전해질 납산 배터리는 완전 충전시 30 %의 관심의 농도를 갖는 순수한 화학적 증류수에 황산 재충전 가능한 솔루션이다. 순수한 산을 1.835 g / ^㎤, 전해질 밀도 - 약 1.300 g / cm ^3. 배터리가 방전되면, 전기 화학 반응은 전해질로부터 배출 황산의 결과 발생한다. 용액의 농도는 농도에 거의 비례 의존하므로 인해 전해질 농도의 감소로 감소한다.

긴 배터리 산이 널리 전극 근처에 사용되는 전해질을 더 희석된다 통해 방전 전류가 흐르고있다. 전해질 및 전극 판의 총 부피에서 산 확산은 결과적으로 출력 전압을 화학 반응의 대략 일정한 강도를 지원.

플레이트의 산성 전해질의 확산의 배출 과정의 처음에서 발생 신속하게 전극 활성 물질의 또 얻었 기공 얻어진 황산 때문이다. 황산염을 형성하고, 전극의 공극을 채워지기 시작하면, 확산은 더 느리게 일어난다.

이론적으로 모든 아세트산은 사용하지 않을만큼 방전을 계속하는 것이 가능하고, 상기 전해질은 순수한 물로 구성 될 것이다. 그러나, 경험 전해질 밀도는 1.150 g / cm ^3으로 떨어 후 레벨 계속할 것을 ^{나타낸다.}

밀도가 훨씬 황산 반응 동안 형성되었음을 의미 1,300에서 1,150로 감소하고,이 판의 활성 물질 용액으로부터 예. E. 모든 구멍을 채운다 때 이미 거의 모든 황산을 선택. 밀도는 비례 농도에 의존하고, 유사하게, 전지의 충전 밀도가 달려있다. 도. 이하 배터리의 전해질 농도의 의존성을 나타낸다.

전해질의 농도를 변화, 배터리 방전 상태를 결정하는 가장 좋은 방법은 올바르게 사용되는 것을 제공 하였다.

전해질 농도에 따라 차량 배터리 방전 학위

그 밀도는 매 2 주를 측정해야하며, 항상 나중에 사용할 수 있도록 기록을 읽는 유지해야합니다.

더 조밀 한 전해질은, 더 많은 산성이 포함되어 더 많은 배터리가 충전됩니다. 밀도 1,300-1,280 g / ㎝ ^(3)는 완전 충전을 나타냅니다. 일반적으로, 배터리 방전 정도를 다음의 전해질 농도에 따라 달라질 :

• 1,300-1,280는 - 완전히 충전 :
• 1,280-1,200 - 반 빈보다 더;
• 1,200-1,150 - 반값 이하를 부과;
• 1150 - 거의 비어.

각 셀의 자동차 전원 전압을 연결하기 전에 완전히 충전 된 배터리 2.5 즉시 부하가 연결되어 V. 2.7, 전압이 빠르게 서너 분 동안 2.1 V로 하강한다. 이 음극 전극 판의 표면에 리드 층 및 금속 옥사이드 양극 리드 플레이트 사이 페이트의 얇은 층의 형성에 기인한다. 약 2,15-2,18 볼트를 연결하는 도로 네트워크 후의 셀 전압의 최종 값.

현재 동작의 처음 시간 동안 배터리를 통해 흐르기 시작하면 의한 판의 기공 전해질, 산의 선택을 채우고 황산 많은 양의 형성을 증가로 인해 전지 내부 저항이 2 V까지의 전압 강하가있다. 조금 유동 개시 전에 전류 밀도의 전해질의 최대 및 g / cm ³ 1.300과 ^{동일하다.} 초기에 신속하게 부압 발생하지만, 그 전해질의 벌크로부터 새로운 부분 산 진입 산지지 플레이트 근처 산 실질적 전해질 볼륨 선택 전극의 밀도 사이의 평형 상태를 설정. 전해질의 평균 밀도는도 1에 도시 된 관계를 꾸준히 계속 감소. 위. 초기 강하 전압이 서서히 감소하면, 감소의 속도는 배터리 부하에 의존한다. 타임 스케줄 방전 과정도 도시한다. 아래.

배터리의 전해질의 상태 제어

사용되는 밀도 비중계를 결정합니다. 이는 상단부에 수은 총 충전 하단 연장, 및 등급 규모로 밀봉 된 유리 튜브로 구성된다. 도에 도시 된 바와 같이,이 규모는 1,100에서 다양한 중간 값 1300에 표지. 아래. 비중계는 전해질에 배치되면, 특정 깊이로 가라 앉을 것입니다. 따라서, 전해질의 특정 양을 대체하며, 평형 위치에 도달되면, 변위 체적의 중량을 중량 비중계 단지 동일 할 것이다. 전해질의 농도가 체적의 중량의 비율과 동일하고, 비중계 중량이 공지되어 있기 때문에, 그 용액에 침지의 각 단계는 특정 밀도에 대응한다. 일부 비중계는 밀도 스케일 값을 가지고 있지만, "충전" "반 숫자", "완전 방전"등으로 표시된다.