موجودہ ذرائع، کیمیکل. کیمیائی موجودہ ذرائع اور آلہ کی اقسام

موجودہ ذرائع ، کیمیائی (مختصر HIT) - موافقت، جس میں ایک رادون رد عمل کی توانائی کو برقی توانائی میں تبدیل کیا جاتا ہے. ان کے دوسرے ناموں - ایک electrochemical کی سیل، پر galvanic سیل ، ایک electrochemical کی سیل. ان کے آپریٹنگ اصول درج ذیل ہے: دو ری ایجنٹس کی بات چیت ایک مستقل برقی بہاؤ کی طاقت مختص ساتھ ایک کیمیائی رد عمل کا سبب بنتا ہے. دیگر ذرائع کے عمل پیدا بجلی کے موجودہ میں کثیر سکیم وقت ہوتی ہے. سب سے پہلے جاری ، تھرمل توانائی پھر یہ برقی توانائی میں میکانی میں تبدیل کر دیا جاتا ہے اور اس کے بعد ہی. فائدہ مارا - ایک مرحلے عمل، یعنی بجلی تھرمل اور فراہم کرنے کے اقدامات کو بائی پاس، براہ راست حاصل کی جاتی ہے میکانی توانائیاں.

کہانی

کس طرح سب سے پہلے موجودہ ذریعہ کیا؟ کیمیائی ذرائع کہا جاتا تھا پر galvanic خلیات میں Luigi Galvani - اٹھارہویں صدی کے اطالوی سائنسدان بعد. انہوں نے کہا کہ ایک ڈاکٹر، anatomist، physiologist کے اور ماہر طبیعیات تھا. ان کی تحقیق کے شعبوں میں سے ایک مختلف بیرونی اثرات کو جانوروں کے رد عمل کا مطالعہ کرنا تھا. بجلی پیدا کرنے کے کیمیائی طریقہ میںڑھک پر اپنے تجربات میں سے ایک کے دوران حادثاتی طور Galvani کھول دیا گیا ہے. یہ میڑک ٹانگوں دو دھاتی پلیٹوں میں ایک خام اعصاب سے منسلک ہے. جب یہ پٹھوں کے سنکچن ہوا. Galvani کے اس رجحان کی خود وضاحت غلط تھا. لیکن ان کے تجربات اور مشاہدے کے نتائج کے بعد کے جائزوں میں ان کے ہم وطن ہیں Alessandro Volta کی مدد کی.

وولٹا میڑک کے پٹھوں ٹشو کے ساتھ رابطے میں دو دھاتوں کے درمیان ایک کیمیائی رد عمل کے ذریعے بجلی کی موجودہ کی موجودگی کا نظریہ اس کے کام میں سمجھا دیں. پہلی کیمیائی موجودہ ذریعہ اس میں زنک اور تانبے کی ڈوبی پلیٹوں کے ساتھ، نمکین پانی کے ساتھ ایک کنٹینر کی طرح دیکھا.

صنعتی پیمانے میں سیسیایس انیسویں صدی کے دوسرے نصف میں پیدا کرنا شروع کر دیا، فرانسیسی Leklanshe کی بدولت جو نمک الیکٹرولائٹ، اس کے نام کے ساتھ بنیادی مینگنیج، زنک خلیات کا آویشکار کیا. چند سال کے بعد، اس نے 1940 سے پہلے دوسرے سائنسدانوں کو electrochemical کی سیل بہتر کیا گیا ہے اور یہ ہے بجلی کی صرف بنیادی کیمیائی ذرائع.

ڈیزائن اور آپریشن HIT

کیمیائی موجودہ ذریعہ آلہ کے دو الیکٹروڈ (پہلی قسم کے موصل) اور مداخلت الیکٹرولائٹ (دوسری قسم کے موصل، یا آئن موصل) بھی شامل ہے. الیکٹرانک صلاحیت کی سرحد پر ان کے درمیان پیدا ہوتا ہے. الیکٹروڈ جس پر کم کرنے ایجنٹ anode کے بلایا oxidized ہے، اور جن میں سے ایک oxidant کے بازیابی میں - کیتھوڈ. ایک ساتھ مل کر الیکٹرولائٹ کے ساتھ، وہ ایک electrochemical کی نظام کی تشکیل.

الیکٹروڈ کے درمیان رادون رد عمل کی ایک byproduct ایک برقی بہاؤ کی موجودگی ہے. اس کے رد عمل کے دوران، کم کرنے ایجنٹ oxidised ھے اور oxidant کے ان کو قبول کرتا ہے اور اس کی وجہ سے بحال ہو جاتی ہے کہ الیکٹرون فراہم کرتا ہے. کیتھوڈ اور anode کے درمیان الیکٹرولائٹ کی موجودگی ایک شرط رد عمل ہے. محض ایک دوسرے کے ساتھ دو مختلف دھاتوں کی پاؤڈر مکس، کوئی بجلی خارج ہونے والے مادہ نہیں ہوتی ہے، تمام توانائی کی گرمی کے طور پر جاری کی جائے گی. الیکٹرولائٹ الیکٹران کی منتقلی کے عمل کو کارگر بنانے کے لئے کی ضرورت ہے. اکثر اس کے معیار کے نمک حل یا پگھل کام کرتا ہے.

الیکٹروڈ دھات کی پلیٹ یا گرڈ کی طرح نظر آتے ہیں. کھلی سرکٹ وولٹیج - الیکٹرولائٹ میں ان کے وسرجن میں ان کے درمیان ایک برقی ممکنہ فرق پیدا ہوتا ہے. ان بچوں کو گود لینے کے لئے - anode کی ئلیکٹرانوں کے اثرات اور ایک کیتھوڈ کرنے کے لئے ایک رجحان کو ہے. ان کی سطح پر کیمیائی رد عمل شروع ہوتا ہے. انہوں نے کے ساتھ ساتھ جب reactants کے میں سے ایک بسم طور پر، چین کے افتتاح کی طرف سے بند کر دیا. بریکنگ الیکٹروڈ یا الیکٹرولائٹ میں سے ایک کے خاتمے کی طرف سے جگہ لیتا ہے.

مرکب electrochemical کی نظام

موجودہ ذرائع کیمیائی آکسی آکسیجن تیزاب نمکیات، آکسیجن، halides کے، اعلی دھات آکسائڈ nitroorganic کمپاؤنڈ اور ٹی ڈی ایجنٹوں اس میں دھاتیں اور ان کے نچلے آکسائیڈ، ہائیڈروجن، اور ہائیڈرو کاربن مرکبات ہیں کو کم کرنے کے طور پر استعمال کر رہے ہیں. الیکٹرولائٹس استعمال کیا جاتا ہے:

1. اسی ایسڈ، کنر، نمک اور پانی کے حل. D.
2. آئن چالکتا کے ساتھ Nonaqueous کے حل نامیاتی یا غیر نامیاتی سالوینٹس میں نمک تحلیل کی طرف سے حاصل کی.
3. نمک پگھلا دیتا ہے.
4. اوناک جعلی، جنگم آئنوں کی جس میں سے ایک کے ساتھ ٹھوس مرکبات.
5. میٹرکس الیکٹرولائٹس. یہ مائع حل یا پگھلا دیتا ہے ایک ٹھوس غیر conductive جسم کے مساموں میں واقع ہیں - elektronositelya.
6. آئن ایکسچیج الیکٹرولائٹس. ایک ہی نشانی کے مقررہ کے ionic گروپوں کے ساتھ یہ ٹھوس کنکشن. موبائل جبکہ یونس کی ایک اور نشانی. اس کی خاصیت الیکٹرولائٹ ایکبروویی کے چالکتا ہوتا ہے.

پر galvanic بیٹری

کیمیائی موجودہ ذرائع Electrochemical سیل پر مشتمل ہوتے ہیں - خلیات. 0.5 سے 4V ہے - ان خلیات میں سے ایک میں کشیدگی چھوٹا ہے. ضروریات پر منحصر ہے، کئی serially منسلک عناصر پر مشتمل ہے، پر galvanic بیٹری استعمال مارا. یہ کبھی کبھی متوازی یا کئی عناصر کی سیریز-متوازی کنکشن میں استعمال کیا جاتا ہے. ایک سیریز سرکٹ میں ہمیشہ صرف ایک ہی بنیادی خلیات یا بیٹریاں شامل ہیں. electrochemical کی نظام، ڈیزائن، عمل مختلف حالتوں اور سائز: وہ ایک ہی پیرامیٹرز ہیں ہونا چاہئے. متوازی کنکشن کے لئے مختلف سائز کے عناصر کو استعمال کرنے کے لئے ممکن ہے.

درجہ بندی HIT

کیمیائی ذرائع میں اختلاف ہے:

• سائز؛
• تعمیر؛
• ری ایجنٹ؛
• فطرت energoobrazuyuschey ردعمل.

یہ پیرامیٹرز کو کسی خاص درخواست کے لئے مناسب سیسیایس کی کارکردگی کی وضاحت.

آپریشن کے اصول میں اختلافات کی بنیاد پر electrochemical کی خلیات کی درجہ بندی. ان خصوصیات کے لحاظ سے، ممتاز:

1. پرائمری کیمیائی ذرائع - ڈسپوزایبل اشیاء. وہ ایک مخصوص اسٹاک ری ایجنٹس، جس رد عمل میں استعمال کیا جاتا ہے. اس طرح مکمل ڈسچارج سیل بعد کارکردگی کھو دیتا ہے. ایک اور پرائمری ہٹ میں پر galvanic خلیات کہا جاتا ہے. عنصر - وفادار صرف ان کو فون کریں گے. "بیٹری" AA - ایک بنیادی طاقت کا منبع سے آسان مثال.
2. Rechargeable بیٹری کیمیائی موجودہ ذرائع - بیٹریاں (بھی سیکنڈری، پر reversible HIT کہا جاتا ہے) دوبارہ پریوست عناصر ہیں. ایک موجودہ مکمل ڈسچارج خرچ reactants کے دوبارہ کیمیائی توانائی جمع کی دوبارہ پیدا کر رہے ہیں کے بعد بیٹری کے ذریعے ریورس سمت میں بیرونی سرکٹ سے گزر کر (الزام عائد کیا جا رہا ہے). ایک بیرونی مسلسل موجودہ ذریعہ آلہ سے چارج کرنے کے امکان کی وجہ سے وقفے وقفے سے ریچارج کرنے کے لئے ایک طویل وقت کے لئے استعمال کیا جاتا ہے. برقی توانائی پیدا کرنے کے عمل کو سنچایک خارج ہونے والے مادہ کہا جاتا ہے. یہ بہت سے الیکٹرانک آلات (لیپ ٹاپ، موبائل فونز اور اسی طرح کی. این) کی ہٹ بیٹریاں شامل ہیں.
3. تھرمل کیمیائی ذرائع - مسلسل کارروائی آلات. ان کے آپریشن کے دوران ری ایجنٹ اور رد عمل کی مصنوعات کو ہٹانے کے نئے بیچوں کی ایک مسلسل بہاؤ ہے.
4. مشترکہ (polutoplivnyh) Electrochemical سیل reactants کے ایک کے ایک اسٹاک ہے. دوسری ڈیوائس سے باہر کرنے کے لئے فراہم کی جاتی ہے. آلہ کی زندگی پہلے reactant کی فراہمی پر منحصر ہے. بجلی کی موجودہ کی مشترکہ کیمیائی ذرائع ایک بیرونی ذریعہ سے موجودہ گزرنے کی طرف سے ان کے انچارج کو بحال کرنے کا امکان نہیں ہے تو، بیٹری کے طور پر استعمال ہوتے ہیں.
5. HIT قابل تجدید میکانکی یا کیمیائی recharged کیا. ان کے لئے، یہ ایک مکمل چارج کے نئے حصے پر ری ایجنٹس خرچ کرنے کے بعد تبدیل کرنے کے لئے ممکن ہے. کہ وہ اس کے ساتھ ساتھ مسلسل آلات نہیں ہیں، وقفے وقفے سے recharged بیٹریاں طرح، ہے.

خصوصیات HIT

کیمیائی بجلی کے ذرائع کے پرنسپل خصوصیات میں شامل ہیں:

1. کھولیں سرکٹ وولٹیج (OCV یا ایک نروہن وولٹیج). یہ شرح بنیادی طور پر electrochemical کی نظام (ایک کم کرنے ایجنٹ، آکسیکرن ایجنٹ اور الیکٹرولائٹ کا مجموعہ) پر منحصر ہے. اس کے علاوہ OCV الیکٹرولائٹ حراستی، خارج ہونے والے مادہ، درجہ حرارت اور دوسروں کی ڈگری پر اثر انداز. OCV موجودہ ہٹ کے ذریعے بہہ رہی کی قیمت پر انحصار کرتا ہے.
2. پاور.
3. موجودہ مادہ - بیرونی سرکٹ مزاحمت پر منحصر ہے.
4. اہلیت - جب یہ مکمل طور پر چھٹی ہے HIT دیتا ہے کہ بجلی کی زیادہ سے زیادہ رقم.
5. توانائی مواد - زیادہ سے زیادہ توانائی کی مکمل خارج ہونے والے مادہ کے آلے میں موصول ہوا.
6. توانائی خصوصیات. بیٹریاں کے لئے، یہ بنیادی طور پر وولٹیج یا انچارج کی صلاحیت (وسائل) کو کم کئے بغیر چارج خارج ہونے والے مادہ سائیکل کی تعداد کی ضمانت ہے.
7. درجہ حرارت کی حد کارکردگی.
8. ذخیرہ وقت - تیاری اور پہلے ڈسچارج آلہ کے درمیان وقت کی زیادہ سے زیادہ رقم.
9. سروس کی زندگی - زیادہ سے زیادہ کل اسٹوریج اور کام کر زندگی. ایندھن کے خلیات مسلسل اور وقفے وقفے سے آپریشن کے ساتھ سروس کے اہم ادوار ہیں.
10. کل توانائی پورے سروس کی زندگی کے حوالے کر دیا.
11. کمپن، جھٹکا کرنے کے لئے احترام کے ساتھ میکانی طاقت، اور اسی طرح کی. N.
12. کسی بھی پوزیشن میں کام کرنے کے لئے کی صلاحیت.
13. وشوسنییتا.
14. آسان کی بحالی.

ہٹ کے لئے تقاضے

electrochemical کی خلیات کی ڈیزائن ایک ایسے ماحول میں سب سے زیادہ موثر رد عمل کے لئے موزوں فراہم کرنی چاہیے. ان حالات میں شامل ہیں:

• موجودہ رساو کو روکنے؛
• وردی کا کام؛
• میکانی طاقت (سگ ماہی سمیت)؛
• reactants کے کی علیحدگی؛
• الیکٹروڈ اور الیکٹرولائٹ درمیان اچھے رابطے؛
• کم از کم نقصان کے ساتھ ایک بیرونی پیداوار کے ردعمل زون سے موجودہ مادہ.

موجودہ ذرائع، کیمیائی مندرجہ ذیل جنرل ضروریات کو پورا کرنا ضروری ہے:

• مخصوص پیرامیٹرز کی اعلی ترین اقدار؛
• operability کے زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت کی حد؛
• سب سے بڑی کشیدگی؛
• توانائی کے ایک یونٹ کی کم از کم قیمت؛
• استحکام وولٹیج؛
• تحفظ چارج؛
• سیکورٹی؛
• بحالی میں آسانی، اور مثالی طور پر اس کے لئے کوئی ضرورت نہیں ہے؛
• طویل سروس کی زندگی.

آپریشن HIT

پرائمری سیلز کا اہم فائدہ - کسی بھی بحالی کے لئے کوئی ضرورت نہیں. آپ ظہور، شیلف زندگی کی جانچ کرنا کافی ان کا استعمال شروع کرنے سے پہلے. منسلک جب یہ polarity کے مشاہدہ اور آلہ کے رابطوں کی سالمیت کی جانچ کرنا اہم ہے. مزید پیچیدہ کیمیائی ذرائع - بیٹریاں، ایک سے زیادہ سنگین دیکھ بھال کا مطالبہ کر رہے ہیں. ان کی خدمت کے مقصد - زندگی کی زیادہ سے زیادہ توسیع. بیٹری کی دیکھ بھال ہے:

• صفائی کی بحالی؛
• نگرانی کھلی سرکٹ وولٹیج؛
• الیکٹرولائٹ سطح کو برقرار رکھنے (صرف آست پانی ری کے لئے استعمال کیا جا سکتا ہے)؛
• الیکٹرولائٹ ارتکاز (- سیال کثافت کی پیمائش کے لئے سادہ آلہ hydrometer کے ذریعے) کے کنٹرول.

electrochemical کی خلیات کے آپریشن کے دوران بجلی کے آلات کے محفوظ استعمال سے متعلق تمام ضروریات کے ساتھ عمل کرنے کی ضرورت ہے.

electrochemical کی نظام کی ہٹ کی درجہ بندی

کیمیائی موجودہ ذرائع کی اقسام، نظام کے لحاظ سے:

• قیادت (تیزاب)؛
• نکل cadmium، نکل لوہے، نکل، زنک؛
• مینگنیج، زنک، تانبا، زنک، پارا، زنک، زنک کلورائد؛
• چاندی، زنک، چاندی اور کیڈمیم؛
• ایئر دھات؛
• نکل ہائیڈروجن اور چاندی ہائیڈروجن؛
• مینگنیج، میگنیشیم،
• لیتھیم اور ٹی. ڈی.

ہٹ کے جدید استعمال

موجودہ ذرائع، کیمیائی حالیہ وقت میں استعمال کیا جاتا ہے:

• گاڑیاں؛
• پورٹیبل آلات.
• فوجی اور خلائی ٹیکنالوجی؛
• سائنسی آلات؛
• میڈیسن (پیس میکر).

گھر میں مارا کے شناسا مثالیں:

• بیٹریاں (خشک خلیات)؛
• بیٹریاں پورٹیبل گھریلو آلات اور الیکٹرانکس.
• مستقل بجلی کی فراہمی؛
• کار کی بیٹریاں.

خاص طور پر بڑے پیمانے پر بجلی کی لیتھیم کیمیائی ذرائع کو اپنایا. یہ حقیقت لیتھیم (ایل آئی) سب سے زیادہ توانائی کی کثافت ہے کہ وجہ سے ہے. حقیقت یہ ہے کہ یہ منفی حامل ہے کہ الیکٹروڈ ممکنہ دیگر تمام دھاتوں کی. لتیم بیٹری (LIA) سیسیایس اور کام کر وولٹیج کے مخصوص توانائی کی دیگر تمام اقدار کے آگے. سڑک سے نقل و حمل - اب وہ آہستہ آہستہ ایک نئے دائرے میں مہارت. کرسکتے بیٹری کی بہتری سے متعلق مستقبل کے سائنسی ترقی میں، الٹرا پتلا ڈیزائن اور بڑے ہیوی ڈیوٹی بیٹری کی سمت میں منتقل کرے گا.