В автомобильных аккумуляторах (традиционных свинцово-кислотных) в качестве электролита используется серная кислота (H₂SO₄), разбавленная водой. Ниже приводится максимально подробный разбор этой темы.
🔋 1. Назначение электролита в аккумуляторе
Электролит в аккумуляторе — это жидкость, проводящая электрический ток между положительными и отрицательными электродами (пластинами). В свинцово-кислотном аккумуляторе в качестве электролита применяется раствор серной кислоты в дистиллированной воде.
Он выполняет две основные функции:
Обеспечивает ионную проводимость, т.е. участвует в перемещении ионов между электродами.
Участвует в химических реакциях, происходящих при зарядке и разрядке аккумулятора.
⚗️ 2. Состав и концентрация серной кислоты в аккумуляторе
Серная кислота в аккумуляторе не используется в чистом виде, а в разбавленном состоянии, примерно:
Плотность электролита в полностью заряженном аккумуляторе: 1,27 г/см³ при 25 °C
Это соответствует примерно 30–35% раствору серной кислоты по массе
Остальные 65–70% — дистиллированная вода
Если аккумулятор разряжен, плотность падает, т.к. вода образуется при химических реакциях.
⚙️ 3. Химические процессы в свинцово-кислотном аккумуляторе
⚡ Разряд (аккумулятор отдает энергию)
Электроды:
Отрицательная пластина: свинец (Pb)
Положительная пластина: диоксид свинца (PbO₂)
Основная реакция разряда:
Диоксид свинца (на положительной пластине) и свинец (на отрицательной) реагируют с ионами серной кислоты, образуя сульфат свинца (PbSO₄) и воду.
Электролит теряет H₂SO₄ → падает плотность.
🔋 Заряд (аккумулятор заряжается от генератора или ЗУ)
Происходит обратная реакция:
Сульфат свинца разлагается: восстанавливаются пластины Pb и PbO₂, а H₂SO₄ возвращается в раствор.
Плотность электролита увеличивается.
📉 4. Почему важна концентрация кислоты?
Слишком низкая плотность → плохая емкость, быстрый сульфатирование пластин
Слишком высокая плотность (более 1,29) → коррозия пластин, ускоренное разрушение аккумулятора
🧪 5. Безопасность при работе с серной кислотой
Серная кислота — очень опасное вещество:
Сильный окислитель
Вызывает ожоги кожи, разъедает ткани, опасна для глаз и дыхательных путей
При смешивании с водой происходит сильный экзотермический эффект (выделяется тепло)
Правила:
Надевать очки, перчатки, защитную одежду
Всегда доливать кислоту в воду, а не наоборот!
При попадании на кожу — немедленно промыть большим количеством воды
🛠️ 6. Современные альтернативы
Хотя свинцово-кислотные аккумуляторы остаются популярными, всё чаще используются другие типы:
AGM (Absorbent Glass Mat) — тот же электролит, но в стекловолокне
Гелевые аккумуляторы — электролит в виде геля (на основе кремния)
Литий-ионные — не содержат серной кислоты, используют совершенно другие химические принципы
📌 Краткий итог:
Параметр | Значение |
---|---|
Вид кислоты | Серная кислота (H₂SO₄) |
Концентрация | ~30–35% по массе |
Плотность электролита | 1,27 г/см³ (при 25 °C, в заряженном АКБ) |
Тип аккумулятора | Свинцово-кислотный |
Опасность вещества | Очень высокая — ожоги, коррозия |
Основная функция | Электрохимические реакции и ионный ток |
Если хочешь, могу дополнительно рассказать про способы измерения плотности, обслуживание АКБ или показать, как протекают реакции на молекулярном уровне.