II. Điều chế axit clohydric:
b/Quá trình phóng điện: (Hình 1b.)
Khi phóng điện, dưới tác dụng của sức điện động riêng của accu thì các điện tử sẽ chuyển động theo hướng ngược lại từ bản cực dương sang bản cực âm, tạo dòng phóng cho mạch ngoài qua phụ tải. Còn ở trong dung dịch thì dòng điện sẽ đi từ cực âm sang cực dương. Do đó, ion H+đi theo chiều dòng điện về cực dương, còn ion SO42- đi theo chiều ngược lại về cực âm. Khi đó các phản ứng hoá học xảy ra ở các cực như sau:
* Ở bản cực dương:
2H+ + PbO2 + H2SO4 ⎯+⎯→2e PbSO4 + 2H2O (5) * Ở bản cực âm:
SO42- + Pb ⎯⎯→−2e PbSO4 (6) Kết quả là:
- Hoạt chất ở bản cực dương PbO2 và bản cực âm Pb bị chuyển dần thành PbSO4 và do đó sự phân cực của accu giảm. Tuy nhiên, một điều cần chú ý là PbSO4 ởđây có dạng tinh thể nhỏ, mềm và dễ bị phân li trong quá trình nạp. Khác với hiện tượng sunphat hoá tạo thành những hạt sunphat chì lớn, màu trắng bám trên bề mặt và ở ngay trong chất hoạt tính của các bản cực. Lớp tinh thể này có điện trở lớn, cứng và khó bị phá vở trong quá trình nạp, làm giảm hiệu suất của accu.
- Axit H2SO4 bị phân li còn H2O được tạo thành. Do vậy, khi phóng điện thì nồng độ axit sẽ giảm dần và sức điện động giảm, còn điện trở trong tăng lên.
Phương trình phản ứng tổng hợp của quá trình phóng:
PbO2 + 2H2SO4 + Pb = PbSO4 + 2H2O + PbSO4 (7) (+) (-) (+) (-)
Sự thay đổi nồng độ của dung dịch điện phân trong quá trình phóng và nạp điện là một trong những dấu hiệu để xác định mức phóng điện của accu trong khi sử dụng.
Có thể tóm tắt quá trình phóng nạp điện của accu chì axit trong bảng dưới đây:
QUÁ TRÌNH PHÓNG NẠP ĐIỆN CỦA ACCU CHÌ AXIT
Trạng thái accu Bản cực dương Dung dịch điện phân Bản cực âm Được nạp đầy Đã phóng hết điện PbO2 (oxit chì) ↑↓ PbSO4 (tinh thể nhỏ) 2H2SO4 ↑↓ H2O Pb ( xốp, nguyên chất) ↑↓ PbSO4 (tinh thể nhỏ) 3/ Các thông số chính của accu:
Trong mỗi ngăn của bình accu là một accu đơn. Accu đơn có đầy đủ các đặc tính cho cả bình. Khi nối tiếp nhiều ngăn lại thành bình accu để tăng hiệu thế của bình đến
một giá trịđịnh mức nào đó: 6 Volt, 8 Volt, 12 Volt, 24 Volt. Do vậy, khi nghiên cứu đặc tính của bình accu ta chỉ cần khảo sát một accu dơn là đủ.
a/ Sức điện động: là điện áp không tải trên cực accu, phụ thuộc chủ yếu vào điện thế điện cực, tức phụ thuộc vào bản chất, đặc tính lí hoá của vật liệu làm bản