362. Что такое поляризация?

Во время работы элемента, вследствие химических процессов, происходящих в нем, выделяются кислород и водород. Водород в виде мельчайших пузырьков оседает на поверхности положительного электрода. По мере выделения водорода внутреннее сопротивление элемента увеличивается и, наконец, наступает момент, когда водород как бы пленкой покрывает поверхность угля и преграждает путь для тока. Это явление носит название поляризации.

363. Как предупредить поляризацию элемента?

Для предупреждения поляризации положительный электрод (обычно уголь) помещается в особую деполяризационную массу или раствор, содержащий в себе в большом количестве кислород (перекись марганца и др.). Водород, выделяющийся у положительного электрода, соединяется с кислородом, находящимся в деполяризующем веществе, в результате чего, вследствие химического соединения, получается вода. Поверхность же положительного электрода остается чистой. Деполяризатор действует до тех пор, пока не истощится в нем запас кислорода.

364. Что такое элемент воздушной деполяризации?

В элементах воздушной деполяризации, благодаря применению угольного электрода специальной конструкции, облегчается доступ атмосферного кислорода к положительному электроду. Так как при этом запас воздушного деполяризатора никогда израсходоваться не может, то элемент работает очень долгое время. В качестве отрицательного электрода применяется цинк, электролитом же является раствор нашатыря или едкого натра.

365. Как правильно соединять между собой элементы?

При последовательном соединении общее напряжение батареи равняется сумме напряжений отдельных элементов, входящих в состав батареи. При параллельном соединении элементов получается, в сущности, один элемент, емкость которого равна сумме емкостей всех параллельно соединенных между собой элементов.

При этом необходимо иметь в виду, что при последовательном соединении элементов напряжение их может быть различным, но необходимо, чтобы они имели примерно одинаковые емкость и внутреннее сопротивление. В противном случае элементы меньшей емкости израсходуются быстрее и в дальнейшем будут только мешать работе батареи, являясь вредным сопротивлением.

При параллельном включении элементов — емкость и внутреннее сопротивление не имеют особенного значения, но необходимо, чтобы элементы имели одинаковое напряжение, иначе ток от элементов с большим напряжением будет проходить не только через наружную цепь, но и через элементы с меньшим напряжением.

366. Как продлить срок службы анодной сухой батареи?

Срок службы анодных батарей сухого типа сокращается вследствие плохой изоляции между отдельными элементами, отчего они саморазряжаются. Для продления срока службы батареи ее нужно погрузить в керосин на 1–1,5 часа, затем вынуть, обтереть тряпкой и просушить на воздухе.

367. Для чего амальгамируется цинк?

Цинк, являющийся в большинстве гальванических элементов отрицательным электродом, растворяется в электролите. Для того, чтобы это растворение цинка происходило только во время работы элемента, цинк амальгамируется, т. е. покрывается слоем ртути. Такой амальгамированный цинк в то время, когда батарея не работает, не расходуется, т. е. не растворяется в электролите.

368. Как амальгамировать цинк?

Небольшое количество серной кислоты (1 объем кислоты на 10 объемов воды) разводится водой. Суконкой, смоченной в этом растворе, очищают поверхность цинка и капают на нее 1–2 капли ртути, которую растирают той же суконкой по поверхности цинка, после чего цинк становится блестящим. Нужно иметь в виду, что после амальгамирования цинк становится очень хрупким (см. вопрос 386).

369. Что такое ампер-час?

Ампер-часом называется единица емкости гальванических элементов, как первичных, так и вторичных. Эта единица численно равна произведению тока, отдаваемого элементом, на время, в течение которого этот ток расходуется. Если, например, говорится, что аккумулятор имеет емкость в 20 А-ч, то это значит, что он способен в течение 20 часов отдавать ток в один ампер или в течение 10 часов отдавать ток в 2 А и т. д. Для каждого источника тока существует наибольший разрядный ток. Током, превышающим разрядный, нельзя разряжать батареи, так как это приведет к их преждевременной гибели (см. вопрос 374).

370. Что называется вторичным элементом?

Вторичным гальваническим элементом или аккумулятором называется такой элемент, который, не производя сам электрической энергии, обладает способностью накоплять (аккумулировать) энергию, производимую другим каким- либо источником электрической энергии и затем по мере надобности отдавать, т. е. расходовать, эту энергию. (О первичном элементе — см. вопрос 358).

371. Какие типы аккумуляторов известны в настоящее время?

В настоящее время наиболее распространены аккумуляторы двух типов: кислотные и щелочные (железоникелевые). Известны еще и другие типы аккумуляторов (ртутные, солевые и т. д.), но в промышленном масштабе эти аккумуляторы не производятся.

372. Как устроен кислотный аккумулятор?

Кислотные аккумуляторы в основном состоят из двух групп свинцовых пластин, погруженных в разведенную серную кислоту. Свинцовые пластины — электроды — обычно делаются решетчатыми. Клетки положительной пластины набиваются свинцовым суриком, а клетки отрицательной — свинцовым глетом.

373. Как устроен щелочной аккумулятор?

Существует несколько конструкций щелочных аккумуляторов, но в основном все они состоят из железных пластин, погруженных в раствор едкого калия. Пластины обычно делаются из тонкого никелированного железа со множеством отверстий. В пластины соответствующим образом набивается активная масса, которая у положительных пластин состоит из гидрата окиси никеля, а у отрицательных — из порошкообразного железа, иногда с различными примесями вроде кадмия.

374. Чему равен разрядный ток аккумулятора?

Предельным разрядным током аккумулятора считается ток (в амперах), равный 1/10 емкости аккумулятора, выраженной в ампер-часах. Например, аккумулятор емкостью в 40 А-ч имеет предельный разрядный ток в 4 А. Практически рекомендуется разряжать аккумулятор током несколько меньшим, чем наибольший разрядный, так как это увеличивает долговечность аккумулятора.

375. Что называется наибольшим зарядным током?

Наибольшим зарядным током называется тот предельный ток, которым можно заряжать аккумулятор. Численно этот ток равен 1/10 емкости аккумулятора. Так, например, если аккумулятор имеет емкость 40 А-ч, то его наибольший зарядный ток будет 4 А. Практически лучше заряжать аккумулятор несколько меньшим током, чем наибольший зарядный ток, так как это обеспечит более продолжительный срок службы аккумулятора.

376. Какие аккумуляторы лучше — кислотные или щелочные?

Как у кислотных, так и у щелочных аккумуляторов имеются свои достоинства и недостатки. Основное преимущество кислотных аккумуляторов — меньшая стоимость, большее напряжение — 2 В; щелочной дает только 1,25 В. Зато щелочной гораздо легче кислотного, долговечнее, не боится коротких замыканий, может долго находиться без зарядки и т. д. Поэтому щелочной аккумулятор обыкновенно предпочитают кислотному.

377. Какие основные правила ухода за кислотными аккумуляторами?

1. При заряде и разряде аккумулятора руководствоваться теми указаниями, которые даны в паспорте аккумулятора.

2. После зарядки и доливки аккумуляторов дистиллированной или профильтрованной кипяченой водой — тщательно протереть тряпкой аккумуляторы, во избежание саморазряда.