اسید باتری چیست؟
اسید باتری یا آب اسید از رقیق شده محصول اسید سولفوریک بدست می آید.
در وهله ی اول بایستی به این نکته توجه کنیم که اسید باتری در چه نوع باتری هایی استفاده می شوند, زیرا که امروزه انواع و اقسام باتری ها با کاربردهای گوناگون وجود دارند.
باتری سرب – اسید نوعی باتری قابل شارژ است که دارای کاربرد بسیار زیادی می باشد و برای اولین بار در سال 1859 توسط فیزیکدان فرانسوی گاستون پلانته اختراع شد.
این باتری ها در مقایسه با باتری های قابل شارژ امروزی، میزان انرژی کمتری را ممکن است تولید کنند. اما علیرغم این موضوع، آنها دارای نکته ی مثبتی نیز می باشند که آن، توانایی آنها در تامین جریان های بالای الکتریسته می باشد و به این معنی است که سلول های باتری نسبت توان به وزن نسبتاً زیادی دارند.
این ویژگی ها در کنار هزینه کم، آنها را برای استفاده در وسایل نقلیه موتوری مناسب می کند تا جریان بالای مورد نیاز استارت موتورها را تامین کنند. این باتری ها همانطور که از نامشان پیداست برای کار نیاز به الکترولیت یا یک سیال جا به جا کننده یون دارند که این سیال یک اسید است و آن اسید نیز معمولا سولفوریک اسید می باشد. موفقیت در زندگی وابسته به داشتن اطلاعات ارزشمند از علم روز است.
ترکیبات بهترین نوع اسید باتری از چه موادی است؟
اسید سولفوریک را نمی توان به راحتی رقیق نمود بنابراین باید از دستگاه های رقیق کننده قوی استفاده شود. بهترین نوع اسید باتری تهیه شده از اسید سولفوریک مرغوب، بدون ناخالصی و آب مقطر 100 درصد خالص می باشد.pH این اسید تقریبا 0/8 می باشد. باتری دستگاهی است که انرژی الکتریکی را در حالت شیمیایی در خود ذخیره می کند و هنگام نیاز می تواند از آن استفاده کند. به عبارتی برای تامین قدرت تجهیزات مصرف کننده در موقع خاموش بودن یا پایین بودن سرعت موتور بکار می رود. مقدار انرژی که یک باطری می تواند در خود ذخیره کند بستگی به ظرفیت باطری دارد که این ظرفیت بستگی به عوامل گوناگونی دارد. جهت با نگهداشتن ظرفیت باطری نیاز به سرویس و نگهداری ویژه ای دارد.
کاربرد های این اسید
این باتری ها در محصولات صنعتی و تولید داخلی جهت تامین انرژی استارت اولیه ماشین ها و موتورهای صنعتی کاربرد دارند, اما در نگاه اول شاید فرض شود که از این باتری های سرب – اسید فقط در اتوموبیل ها استفاده می شود در حالی که در نیروگاه های حرارتی, بادی, آبی, خورشیدی و همچنین در صنعت برق و الکترونیک این باتری ها کاربرد به سزایی دارند. بنابراین به طور کلی:
- اسید باتری در انواع اتومبیل ها ، کامیون و کامیونت، جرثقیل، لیفتراک ها کاربرد دارد.
- در صنایع باتری سازی، نیروگاه ها و هم چنین باطری های اتمی و ژله ای استفاده میشود.
- در صنعت برق و الکترونیک کاربرد ویژه ای دارد.
- نیروگاه های حرارتی بادی و نیروگاه های آبی و هم چنین نیروگاه های خورشیدی و هیبریدی کشور نیز از اسید باتری استفاده میکنند.
خواص و ویژگی های این اسید
همانگونه که گفتیم اسید باتری، مانند سایر اسیدهای قوی، بسیار خورنده بوده و می تواند به شدت با پوست و غشاهای مخاطی واکنش نشان دهد و همچنین گرمای زیادی را آزاد کند. از دیگر ویژگی های اصلی اسید باتری می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- یک مایع قطبی است.
- به دلیل اسیدی بودن، رسانایی الکتریکی بالایی دارد.
- در حالت خالص بدون رنگ است، اما می تواند به راحتی ناخالصی ها را گرفته و تغییر رنگ دهد.
- این ماده با وجود آزاد کردن گرما، اما قابل اشتعال نیست.
- بر خلاف سایر مایع های اسیدی، بدون بود است.
- چگالی اسید باتری حدودا دو برابر آب بوده و معادل ۱.۸۳ گرم بر سانتی متر مکعب می باشد.
انواع اسید باتری
اسید سولفوریک یا اسید باتری بر اساس میزان غلظت و کاربردی که دارد، دارای انواع مختلفی است:
- در صورتی که غلظتی کمتر از ۲۹% یا ۴.۲ mol/L داشته باشد: اسید باتری رقیق نامیده می شود.
- اگر غلظتی بین ۲۹ تا ۳۲٪ یا ۴.۲ تا ۵.۰ mol/L داشته باشد: این میزالن غلظت مورد نیاز برای استفاده در باتری سربی وسایل نقلیه است.
- اگر غلظت آن بین ۶۲% تا ۷۰% یا ۹.۲ تا ۱۱.۵ mol/L باشد: اسید محفظه یا اسید کود نامیده می شود.
- اگر غلظتی بین ۷۸% تا ۸۰% یا ۱۳.۵ تا ۱۴.۰ mol/L داشته باشد: اسید برج یا اسید گلوور نامیده می شود.
- در صورتی که غلظتی برابر با ۹۳.۲% یا ۱۷.۴ mol/L داشته باشد: اسید باتری اسید ۶۶ درجه Bé نامیده می شود.
- در صورتی که غلظت آن ۹۸.۳% یا ۱۸.۴ mol/L باشد: اسید باتری غلیظ نامیده می شود.
- اسید سولفوریک با غلظت ۱۰۰%، SO3 را در نزدیکی نقطه جوش خود از دست داده و تبدیل به غلظت ۹۸.۳٪ می شود.
سولفاته شدن باتری به چه معناست؟
اصطلاح “سولفاته‌شدن” ممکن است گاهی برای توصیف فرآیند تخریب باتری‌ها شنیده باشید، اما چه معنایی پشت این اصطلاح نهفته است؟ این واژه نشان‌دهنده واکنش با یون‌های سولفات و اسید سولفوریک در محیط باتری می‌باشد. باتری‌های سرب اسیدی، پس از گذشت مدتی، توانایی شارژ دوباره را از دست می‌دهند و این واقعه به نام سولفاته‌شدن یا تبلور سولفات سرب شناخته میشود. مواد فعال در باتری‌های سرب اسیدی، شامل سرب و دی‌اکسید سرب، با اسید سولفوریک در الکترولیت واکنش می‌دهند و سولفات سرب تشکیل میشود.
در این فرآیند، ابتدا سولفات سرب به صورت آمورف و به صورت بسیار ریز در باتری تشکیل میشود. با شارژ مجدد باتری، سرب، دی‌اکسید سرب و اسید سولفوریک بازیافت می‌شوند و سولفات سرب به حالت اولیه خود برمی‌گردد.
با تکرار چرخه‌های متعدد شارژ و دشارژ، مقداری از سولفات سرب به الکترولیت نمی‌رود و به تدریج به شکل‌های کریستالی پایدار تبدیل میشود. این تبلور کریستالی باعث کاهش تعداد مواد فعال قابل استفاده در باتری میشود و در نتیجه باعث کاهش کارایی باتری میشود.
نکات ایمنی کارکردن با اسید باتری
- از ماسک ایمنی هنگام کار با اسید باتری استفاده کنید.
- اگر با تعداد زیادی باتری کار دارید، لباس ایمنی را پوشیده تا خود را محافظت کنید.
- برای جلوگیری از پخش یا نشت الکترولیت (اسید سولفوریک رقیق شده)، از دقت بسیاری برخوردار باشید؛ زیرا این ماده می‌تواند لباس‌ها را آسیب برساند و پوست را سوزانده.
- در صورت پخش یا ترشح الکترولیت روی لباس یا پوست، آن را فوراً با ماده‌ای خنثی کننده برطرف کرده و سپس با آب تمیز شستشو دهید.
- ترکیباتی مانند محلول جوش شیرین یا محلول آمونیاک و همچنین آب گرم می‌توانند به عنوان ماده‌های خنثی‌کننده استفاده شوند.
- هنگام مخلوط کردن اسید با آب خالص، به دقت این کار را انجام دهید؛ زیرا این عمل باعث تولید حرارت میشود.
- هنگام استفاده از اسید باتری، به اسید به آرامی و به تدریج آب اضافه کنید تا از تولید حرارت زیاد جلوگیری شود.
- از مخازن یا ظروف سربی استفاده کنید تا جلوی تعامل اسید با مواد غیرفلزی را بگیرید.
- در کل، اسید باتری را در محلی نگهداری نکنید که کودکان به آن دسترسی داشته باشند.