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. تولید و صنعت ایرانی به فن آوری تولید این محصول دست یافته است.
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.
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.
مفهوم سولفاته شدن باتری چیست؟
احتمالاً بارها عبارت “سولفاته شدن باتری” را در مورد فاسد شدن باتری‌ها شنیده‌اید، اما چه معنایی پشت این اصطلاح وجود دارد؟ این مفهوم به تعامل باتری با یون‌های سولفات و اسید سولفوریک مرتبط است. باتری‌های اسیدی سرب پس از مدتی از قابلیت شارژ شدن خود را از دست می‌دهند؛ این پدیده به عنوان سولفاته شدن یا تبلور سولفات سرب شناخته میشود. اساساً، اسید سولفوریک با مواد فعال اصلی باتری یعنی سرب و دی‌اکسید سرب در قطب‌های باتری واکنش می‌دهد و سولفات سرب تشکیل میشود.
ابتدا سولفات سرب به صورت آمورف (بدون ساختار کریستالی) و به شکل ریز دانه‌ها تشکیل میشود. با شارژ مجدد باتری، سرب، دی‌اکسید سرب و اسید سولفوریک به آسانی بازیابی می‌شوند. با این حال، در طول چرخه‌های تخلیه و شارژ مکرر باتری، مقداری از سولفات سرب به الکترولیت بازنگرده و به آرامی به شکل کریستال‌های پایدار تبدیل میشود. این کریستال‌ها دیگر به سهولت با شارژ مجدد باتری حل نمی‌شوند. این پدیده باعث میشود تا تمام مواد فعال به صفحات باتری بازنگردانده نشوند و در نتیجه، ظرفیت تولید جریان الکتریکی باتری کمتر شود.
نکات ایمنی در هنگام استفاده از اسید باتری
- حین کار با اسید باتری (مانند پر کردن باتری) از ماسک ایمنی استفاده نمایید.
- اگر با تعداد زیادی باتری سر و کار دارید، توصیه میشود لباس ایمنی نیز به کار ببرید.
- برای جلوگیری از پاشش یا ریزش الکترولیت (که اسید سولفوریک ضعیف است) بسیار مواظب باشید، زیرا ممکن است لباس را آسیب بزند و پوست را تحت تاثیر قرار دهد.
- در صورتی که الکترولیت بر لباس یا بدن پاشید یا ریز شد، بلافاصله با ماده خنثی‌کننده تماس بگیرید و پس از آن با آب تمیز شستشو دهید.
- جوش شیرین یا محلول آمونیاک و آب گرم می‌توانند به عنوان مواد خنثی‌کننده مورد استفاده قرار گیرند.
- هنگام ترکیب اسید با آب خالص، حتماً به آرامی و با دقت ترکیب کنید زیرا این فرآیند باعث تولید حرارت میشود.
- اگر حرارت زیادی تولید شد، منتظر شوید تا محلول خنک شود.
- در هنگام کار با اسید باتری، از ظروف و مخازن سربی یا دارای پوشش سربی استفاده کنید.
- همچنین، توصیه میشود اسید را در محفظه‌های غیرفلزی یا قیف‌های غیرفلزی نگهداری کنید.
- این اسید را در دسترس کودکان قرار ندهید.