موجوده ذريعن، ڪيميائي. ڪيميائي موجوده ذريعن ۽ اوزار جي قسمن

موجوده ذريعن ، ڪيميائي (مختصر ٿيل اچي) - اولهه پاڪستان، جنهن ۾ هڪ redox رد عمل جي توانائي بجلي جي توانائي ۾ تبديل ڪيو وڃي ٿو. انهن جي ٻين نالن جي - هڪ electrochemical سيل، galvanic سيل ، هڪ electrochemical سيل. سندن آپريٽنگ اصول هيٺ ڏنل آهي: ٻنهي reagents جي لهه وچڙ هڪ مسلسل بجلي جي موجوده اختيار مختص ڪيا سان هڪ ڪيميائي رد عمل جو ازالو. ٻيو ذريعو عمل ۾ بجلي جي موجوده generating multistage اسڪيم وٺندي آهي. پهريون آزاد گرمل توانائي، ان کان پوء ان کي بجلي جي توانائي ۾ مشيني ۾ هڪجهڙائي پيدا ٿيو آهي ۽ فقط پوء. فائدو اچي - هڪ اسٽيج عمل، i.e. جي بجلي سڌو حاصل آهي، گرمل ۽ ڳوٺاڻن جي قدم bypassing مشيني توانائيون.

ڪهاڻي

ڪيئن پهرين موجوده ذريعو ڪيائون؟ ڪيميائي ذريعن سڏيندا هئا galvanic خانا Luigi Galvani - جي ارڙهون صديء جي اطالوي سائنسدان کان پوء. هن چيو ته هڪ طبيب، anatomist، physiologist ۽ physicist هو. سندس تحقيق جي علائقن مان هڪ مختلف ٻاهرين اثر کي جانورن جي ردعمل تعليم حاصل ڪرڻ هو. بجلي جي پيداوار جي ڪيميائي طريقو Galvani اتفاقن کوليو ويو آهي، ڏيڏر تي پنهنجي تجربن مان هڪ جي دور ۾. اهو frog پير ٻن ڌاتو طباق ۾ هڪ را نس سان ڳنڍيل آهي. جڏهن هن طاقتور contraction ٿيو. Galvani جي هن سڄو جو پنهنجي وضاحت غلط هو. پر سندس تجربن ۽ مشاهدو جي نتيجن کان پوء پڙهائي ۾ سندس compatriot Alessandro Volta ڏنا.

Volta جي frog جي طاقتور بافتو سان رابطي ۾ ٻه metals جي وچ ۾ هڪ ڪيميائي رد عمل جي ذريعي بجلي جي موجوده مان ايندڙ جي نظريي کي پنهنجي ڪم ۾ بيان ڪيل آھن. پهرين ڪيميائي موجوده ذريعو جست ۽ ٽامي جو منجھس بپتسما طباق سان، brine سان هڪ ظرف جيان پائيندو.

جي صنعتي-پيماني تي ضابطو رکڻ ۾، جي اڻويهين صديء جي ٻئي اڌ ۾ پيدا ٿيڻ لڳا جن جي کاري electrolyte، کيس کان پوء نالي سان پرائمري مينگانيز-جست خانا ٺاھي جي Frenchman Leklanshe ڪرڻ جي مهرباني. چند سالن کان پوء، هن کي ٻين سائنسدانن کي electrochemical سيل سگهارو ڪيو ويو آهي ۽ 1940 ع کان اڳ ۾ بجلي جي رڳو پرائمري ڪيميائي ذريعن آهي.

خاڪي ۽ آپريشن اچي

ڪيميائي موجوده ذريعو اوزار ٻه electrodes (پهرين قسم جي conductors) ۽ intervening electrolyte (ٻيو قسم جي موصل، يا آئن موصل) شامل آهن. اليڪٽرانڪ امڪاني جي سرحد تي انھن جي وچ ۾ پٺتي. هن electrode جنهن تي ڪش ايجنٽ جي anode سڏيو oxidized آهي، ۽ هڪ جنهن تي oxidant صحتيابي - cathode. جي electrolyte سان گڏجي، اهي هڪ electrochemical نظام constitute.

جي electrodes جي وچ ۾ redox رد عمل جو هڪ byproduct هڪ بجليء جو ڪرنٽ جي ايندڙ آهي. هن رد عمل دوران، ان جي ڪش ايجنٽ oxidised آهي ۽ oxidant جي electrons ته انھن کي ۽ هن بحال آهي سبب قبول ڏئي ٿو. جي cathode ۽ anode جي وچ ۾ electrolyte جي موجودگي الزمي رد عمل آهي. جيڪڏهن مٿيون گڏجي ٻه مختلف metals جي powders گڏيو، ڪو بجليء ڳڀيرڻ ۾ نمودار نه ڪندو آھي، سڀ توانائي گرمي جي طور تي آزاد ڪيو ويندو. هن electrolyte برقيو جي منتقلي جي عمل ڪارگر بڻائڻ لاء گهربل آهي. گهڻو ڪري اڪثر لوڻ حل يا ان جي معيار جي ڳار واري عمل.

هن electrodes ڌاتو پتل يا گرڊ وانگر نظر. هن کليل گهيرو voltage - electrolyte ۾ سندن immersion تي انھن جي وچ ۾ هڪ برقي امڪاني فرق پٺتي. انهن کي اپنائڻ - جي anode electrons جي اثر ۽ هڪ cathode کي هڪ لاڙو ڪيو آهي. انهن جي مٿاڇري ڪيميائي رد عمل تي ٿئي ٿو. انهن جي سند جو افتتاح ڪري ڇڏيو، گڏو گڏ جڏهن reactants جي هڪ فنا. اين جي electrodes يا electrolyte جي هڪ لاهڻ جي جاء وٺندو آهي.

انشا electrochemical نظام

موجوده ذريعن ڪيميائي oxidants آڪسيجن امل ڳريل، آڪسيجن، halides، اعلي ڌاتو oxides nitroorganic مرڪب ۽ دبي طور استعمال ڪري رهيا آهن. المتوفي ايجنٽ ڪش منجھس metals ۽ سندن هيٺين oxides، هائيڊروجن، ۽ hydrocarbon مرڪب هي آهن. جيئن electrolytes استعمال:

1. تيزابي جي Aqueous حل، alkali، لوڻ ۽ پوء تي. المتوفي
2. آئن conductivity سان Nonaqueous حل حياتياتي يا inorganic solvents ۾ لوڻ اسميبلي کي حاصل ڪري.
3. لوڻ ڳري ويندو آهي.
4. ionic lattice، جنھن جي جنگم ions مان هڪ سان بيڪار مرڪب.
5. قائم ٿينديون electrolytes. هن سيال حل يا ڳري هڪ بيڪار غير conductive جسم جي pores ۾ واقع آهن - elektronositelya.
6. ائن-بدلي electrolytes. اهو ساڳيو سائين جي مقرر ionic گروپن سان هن بيڪار سلسلي. يونس جي ٻئي نشاني، جڏهن ته موبائل. هيء مال جي electrolyte unipolar جي conductivity ڪندو آھي.

galvanic جي بيٽري

خانا - ڪيميائي موجوده ذريعن electrochemical خانا تي مشتمل آهي. انهن خانا مان هڪ ۾ مصالحت ننڍو آهي - 0.5 کان 4V ڪرڻ. ضرورت تي مدار رکندي، galvanic جي بيٽري جو استعمال ۾ اچي ويو، ڪيترن ئي serially ڳنڍيل عنصرن جي consisting. اهو ڪڏهن ٻي جاء ۾ يا ڪيترن ئي عنصرن جو سلسلو-ٻيو سلسلي ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي. هڪ سيريز جو گهيرو هميشه صرف هڪ ئي بنيادي خانا يا بيٽرين شامل آهن. electrochemical نظام، خاڪي، عمل قسمين قسمين ۽ سائيز: انهن کي هڪ ئي حراست ۾ آهن ڪيو وڃي. جو ٻيو سلسلو لاء مختلف ڪاٺ جي عنصرن کي استعمال ڪرڻ ممڪن آهي.

درجيبندي اچي

ڪيميائي ذريعن ۾ تڪرار:

• ڪرائون سائيز واري؛
• تعمير؛
• reagents؛
• فطرت energoobrazuyuschey رد عمل.

انهن جي حراست ۾ هڪ خاص لڳائڻ لاء مناسب جو ضابطو رکڻ جي ڪارڪردگي وصف.

electrochemical خانا جي درجيبندي آپريشن جي ڳالهين ۾ اختلاف جي بنياد تي. انهن ڪنڀار تي مدار رکندي، فرق:

1. پرائمري ڪيميائي ذريعن - disposable شيون. اهي هڪ خاص اسٽاڪ reagents، جنهن جي رد عمل ۾ فنا آهي. اهڙي مڪمل ڪرائڻ سيل پوء افاديت وڃائيندو آھي. ٻئي پرائمري اچي ۾ galvanic خانا سڏيو ويندو آهي. وفا چئجي کين سڏيندو - جي هدايت ڪئي. هڪ پرائمري طاقت جو سرچشمو جي simplest مثال طور - "جي بيٽري جو" aa.
2. Rechargeable ڪيميائي موجوده ذريعن - بيٽرين (به ثانوي سڏيو، reversible اچي) reusable جزا آهن. جي بيٽري ذريعي پوئتي هٽڻ رخ ۾ ظاهري گهيرو کان هڪ موجوده انتقال کان پوء مڪمل ڪرائڻ خرچ جو قسم reactants وري ڪيميائي توانائي سٿجي (حڪم ڪيو پيو وڃي) ٿيڻ رهيا آهن. هڪ ظاهري مسلسل کان موجوده ذريعو اوزار چارج جي امڪان سبب ري چارج ڪرڻ لاء هڪ ڊگهي وقت لاء استعمال ڪيو ويندو آهي، intermittently. بجلي جي توانائي generating جي عمل جي accumulator ڪرائڻ سڏيو ويندو آهي. اهي ڪيترن ئي اليڪٽرانڪ ڊوائيسز (laptops، موبائل فون ۽ پوء تي. اتر) جي اچي بيٽرين شامل آهن.
3. گرمل ڪيميائي ذريعن - مسلسل عمل جي ڊوائيسز. سندن آپريشن دوران reagents ۽ رد عمل جي شين جي ختم ڪرڻ جو نئون تجربو ڪرڻ جو هڪ مسلسل وهڪري جو اتي آهي.
4. هن ٿيل (polutoplivnyh) electrochemical خانا جي reactants جي هڪ جو هڪ اسٽاڪ آهي. جڏهن ته ٻئي اوزار جي ٻاهران لاء فراهم ڪئي آهي. هن ڊوائيس جي زندگي جي پهرين reactant جي فراهمي تي دارومدار. جيڪڏهن ڪو هڪ ظاهري ذريعو کان موجوده بيتن جي سندن چارج جي بحالي جو امڪان آهي بجلي جي موجوده مان ٿيل ڪيميائي ذريعن، بيٽرين جي طور تي استعمال ڪري رهيا آهن.
5. رنيوئيبل mechanically يا chemically چارج اچي. انھن لاء، ان کي هڪ مڪمل چارج نئين حصن تي reagents خرچ کانپوء مٽائي ڪرڻ ممڪن آهي. ته آهي، اهي مسلسل ڊوائيسز سان گڏو گڏ نه آهن، جي بيٽرين وقت چارج جيان.

ڪنڀار اچي

ڪيميائي طاقت ذريعن جو پرنسپال ڪنڀار شامل آهن:

1. کليل گهيرو voltage (OCV يا هڪ discharging voltage). هن جي شرح جو بنيادي جي electrochemical نظام (هڪ ڪش ايجنٽ جي ميلاپ، جي oxidizing ايجنٽ ۽ electrolyte) تي دارومدار. به OCV electrolyte ڪنسنٽريشن، ڪرائڻ جي وڏا، گرمي ۽ ٻين کي متاثر. OCV موجوده کي اچي ذريعي وهندي جي اهميت تي دارومدار.
2. بجلي.
3. ڪرائڻ موجوده - ظاهري گهيرو مزاحمت تي منحصر ڪري ٿو.
4. گنجائش - بجلي جي وڌ ۾ وڌ رقم جنھن مھل ان کي پوريء طرح فارغ آهي ته اچي ڏئي ٿو.
5. توانائي مواد - مڪمل ڪرائڻ جي ڊوائس ۾ ملي وڌ ۾ وڌ توانائي.
6. توانائي ڪنڀار. بيٽرين لاء، ان کي بنيادي جي voltage يا چارج گنجائش (وسيلن جي) lowering کان سواء چارج-ڪرائڻ cycles جو تعداد ضمانت آهي.
7. گرمي پد جي حد تائين جي ڪارڪردگي.
8. اسٽوريج وقت - سفر جي تياري ۽ پهرين ڪرائڻ جي ڊوائس جي وچ ۾ وقت جي وڌ ۾ وڌ رقم.
9. خدمت زندگي - جي وڌ ۾ وڌ مجموعي رکڻ ۽ ڪم جي زندگي. ٻارڻ خانا لاء لاڳيتي ۽ intermittent آپريشن سان خدمت جي اهم دورن آهن.
10. ڪل توانائي جي پوري زندگي خدمت لاء پهچائي ٿو.
11. vibration کي عزت ۽ احترام سان مشيني قوت، جھٽڪو، ۽ پوء تي. اتر
12. ڪنهن به حيثيت ۾ ڪم ڪرڻ جي صلاحيت.
13. Reliability.
14. آسان سار.

اچي لاء گهرجون

electrochemical خانا جي جوڙجڪ هڪ ماحول جي سڀ کان موثر رد عمل کي conducive مهيا ڪرڻ گهرجي. هنن حالتن ۾ شامل آهي:

• موجوده ليکجي ٿو preventing؛
• جيترا ڪم؛
• مشيني قوت (سمدرن سميت)؛
• جي reactants جي جدائي؛
• جي electrodes ۽ electrolyte جي وچ ۾ خير سان رابطو؛
• وقفي ڪٽنبن سان هڪ ظاهري اوٽ ڪرڻ جي رد عمل زون کان موجوده عذر.

موجوده ذريعن، ڪيميائي ڏنل عام ضرورتن ملڻ ضروري آهي:

• خاص اصولن جي بلند ترين انهيء؛
• operability جي وڌ ۾ وڌ گرمي پد جي حد تائين؛
• سنڌ جي وڏي دٻاء؛
• توانائي جو هڪ يونٽ جي نالي ماتر خرچ؛
• voltage استحڪام؛
• پرزرويشن ڏوھ؛
• سيڪيورٽي؛
• سار، ۽ ideally ان لاء ڪا به ضرورت جي آسانيء؛
• ايتري خدمت زندگي.

آپريشن ۾ اچي ويو

پرائمري خانا جي مکيه فائدو - ڪنهن به سار سنڀال لاء ڪو به ضرورت آهي. کان اڳ اوھان کي انھن جي ظاهر چيڪ ڪرڻ لاء ڪافي استعمال ڪرڻ شروع، إلى-زندگي. جڏهن ڳنڍيل ان جي polarity مشاهدو ۽ اوزار رابطن جي سالميت چيڪ ڪرڻ لاء اهم آهي. وڌيڪ پيچيده ڪيميائي ذريعن - بيٽرين، هڪ کان وڌيڪ سنجيده خيال گهرڻ آهن. سندن خدمت جي مقصد - زندگي جي وڌ ۾ وڌ واڌ. جي بيٽري جي پرواهه آهي:

• سڪون جي سار سنڀال؛
• هن کليل گهيرو voltage ملندي.
• جي electrolyte سطح تي (فقط distilled پاڻي refilling لاء استعمال ڪري سگهجي ٿو) قائم رکڻ؛
• جي electrolyte ڪنسنٽريشن (- سيال ڪسافت جريب لاء سادي اوزار hydrometer ذريعي) جو ڪنٽرول.

electrochemical خانا جي آپريشن دوران بجلي جي مصنوعات جي محفوظ استعمال ڪرڻ لاء ڌرڻا سڀني ضرورتن کي منهن ڏيڻ جي ضرورت آهي.

electrochemical نظام جي درجيبندي اچي

ڪيميائي موجوده ذريعن جي قسمن، جي نظام تي مدار رکندي:

• ڏس (امل)؛
• nickel-cadmium، nickel-لوهه، nickel-جست؛
• مينگانيز-جست، ٽامي جي جست، پاري، جست، جست-chloride؛
• چانديء-جست، چاندي ۽ cadmium؛
• هوائي-ڌاتو؛
• nickel-هائيڊروجن ۽ چانديء-هائيڊروجن؛
• مينگانيز-هي ميگنيشيم؛
• lithium ۽ دبي. د.

اچي جي جديد استعمال

موجوده ذريعن، ڪيميائي اهو وقت ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي:

• گاڏيون؛
• ايبل ڊوائيسز؛
• فوجي ۽ اسپيس ٽيڪنالاجي؛
• سائنسي سامان؛
• دوائون (pacemakers).

جي گهر ۾ اچي جو واقف مثال:

• بيٽرين (سڪي خانا)؛
• بيٽرين ايبل گهر مصنوعات ۽ اليڪٽرانڪس؛
• uninterruptible بجلي جي فراهمي جي؛
• ڪار بيٽرين.

خاص طور تي وڏي پيماني تي بجلي جي lithium ڪيميائي ذريعن منظور ڪيو. هن جي حقيقت اها آهي ته lithium (لي) جي بلند ترين توانائي ڪسافت اٿس سبب آهي. جڏهن ته حقيقت اها آهي ته ان جي منفي حامل electrode امڪاني ٻين سڀني metals جي. Lithium-ائن بيٽرين (LIA) تي ضابطو رکڻ ۽ پورهيت voltage جي مخصوص توانائي جي ٻين سڀني انهيء جو اڳي. هاڻي اهي جتان هڪ نئون ميدان رکن ٿا - روڊ ٽرانسپورٽ. lithium بيٽرين جي بهتري سان لاڳاپيل مستقبل سائنسي ترقي ۾، ultrathin فريب ۽ وڏي ڳري-فرض بيٽرين جي رخ ۾ پيش ٿيندو.