ELEKTRINA STRUJA KROZ TEKUINE Elektrolitika disocija ista destilirana

ELEKTRIČNA STRUJA KROZ TEKUĆINE Elektrolitička disocija čista destilirana voda – izolator, uz npr. Na. Cl bolja vodljivost otopine kiselina, lužina ili soli = elektroliti pozitivni i negativni ioni povećavaju vodljivost tekućine elektrolitička disocija = stvaranje pozitivnih i negativnih iona bez električnog polja disocirana tekućina sadrži pozitivno (kationi) i negativno (anioni) nabijene ione Kationi - metali, vodik Anioni - nemetali (kiselinski ili lužinski ostatak - SO 4, OH) elektroliza – taloženje izdvajanjem iz neke mješavine – npr. tijek struje uzrokuje razlaganje molekula vode na molekule kisika i vodika – dobivanje Al iz glinice, dobivanje bakra (elektrolitičkog) galvanizacija – prijenos mase - presvlačenje metalom (iz otopine se nagomilavaju ioni na katodu – npr. pocinčavanje)

Faradayev zakon - ukupna prenesena masa elektrodi A - elektrokemijski ekvivalent u kg/C Q - električni naboj u C, izlučena masa prolazom struje kroz elektrolit proporcionalna je elektrokemijskom ekvivalentu i količini elektriciteta elektrokemijski ekvivalent iona mm - molarna masa ν - valencija Ne – naboj jednog mola =96 489 As/mol

Tijek struje kroz elektrode i elektrolit Elektrode od istog materijala polarizacija anoda (-SO 2 ) katoda (+H 2 ) (W) izvor kao različiti materijali

Elektrokemijski elementi - primarni razlika elektrokemijskog potencijala različitih materijala razlika elektrokemijskog potencijala istih materijala otvoreni strujni krug JEDNOKRATNE BATERIJE

Elektrokemijski elementi - sekundarni Elektrode od istog materijala – POLARIZACIJA REVERZIBILNA polarizacija - punjenje depolarizacija - pražnjenje izvor kao različiti materijali PUNJIVE BATERIJE - AKUMULATORI

Olovni akumulatori PUNJENJE anoda Pb. SO 4 + H 2 O Pb. O 2 + 2 H 2 SO 4 anoda+katoda Pb. SO 4 +H 2 SO 4 + 2 H 2 O + Pb. SO 4 Pb. O 2 + 3 H 2 SO 4 + Pb katoda Pb. SO 4 +2 H Pb + H 2 SO 4 Pb. SO 4 U=Eo+ p. Ra prazan gustoća = 1, 1 g/cm 3 pun gustoća = 1, 285 g/cm 3

anoda Pb. O 2 + 2 H + H 2 SO 4 Pb. SO 4 + 2 H 2 O PRAŽNJENJE anoda+katoda Pb. O 2 + H 2 SO 4 + Pb 2 Pb. SO 4 + 2 H 2 O katoda Pb + SO 4 Pb. SO 4 Ipr=Eo/(R+Ra) pun gustoća = 1, 285 g/cm 3 prazan gustoća = 1, 1 g/cm 3

Punjenje – konstantnim naponom Osnovni podaci – nazivni napon (12 V) - Kapacitet akumulatora: Struja pražnjenja do: Q – kapacitet akumulatora (Ah), npr. 45 Ah, 55 Ah, … Napon punog akumulatora pri punjenju cca. 13, 8 V (kuhanje – otvoriti čepove) Napon praznog akumulatora 11, 8 V, ako se nastavi pražnjenje akumulatora slijedi ”oštećenje” olovnih elektroda procesom sulfatizacije Samopražnjenje Automobilski akumulator je predviđen za rad kod nazivnog kapaciteta i malo ispod, nije namijenjen velikim pražnjenjima – posebne izvedbe akumulatora za sustave s solarnim ćelijama (deep cycle). KS – povećanje temperature elektrolita, mogućnost eksplozije, svijanje ploča Paziti na razinu elektrolita (dodavanje destilirane vode) Kontakti i kleme čiste uz ostvarivanje dobrog spoja (utjecaj soli na moru)

Alkalni akumulatori PUNJENJE anoda 2 Ni(OH)2 2 Ni(OH)3 katoda Cd(OH)2 Cd ili Fe(OH)2 Fe anoda + katoda 2 Ni(OH)2 + KOH+Cd(OH)2 2 Ni(OH)3 + KOH + Cd ili 2 Ni(OH)2 + KOH+Fe(OH)2 2 Ni(OH)3 + KOH + Fe (Fe) U=Eo+ Ip. Ra (Fe)

PRAŽNJENJE anoda 2 Ni(OH)3 2 Ni(OH)2 katoda Cd Cd(OH)2 ili Fe Fe(OH)2 anoda + katoda 2 Ni(OH)3 + KOH + Cd 2 Ni(OH)2 + KOH + Cd(OH)2 ili 2 Ni(OH)3 + KOH + Fe 2 Ni(OH)2 + KOH + Fe(OH)2 (Fe) U=Epr- Ipr. Ra Fe Fe (OH 2) kalijeva lužina - izvor iona za provođenje struje – nema promjene gustoće

Punjenje – konstantnom strujom (posebni punjači) Ni. Cd punjive baterije, kasnije Ni. MH punjive baterije, u novije vrijeme Ni. MH sa malim samopražnjenjem Ni. Cd – efekt pamćenja izrazit Ni. MH – efekt pamćenja slabiji U novije vrijeme razvoj Litij-ionskih baterija i Li-polimer (potrošačka elektronika) Neke nove vrste baterija za posebne namjene (auto industrija, vojska, …)