Ular kuchli qizdirilgan suv bug’laridan

Yakobi -Daniel galvanik elementi.

• Raymond Chang. General Chemistry: The Essential Concepts. 5 edition, England 2013. 644-648 betlar

• Kerak bo’lganda elektr enegiyasiga aylantiriladigan kimiyaviy energiyani to’plash maqsadida ishlatiladigan asboblar akkumlyatorlar deyiladi. Har qanday teskari galvanik element akkumlyator vazifasini bajara oladi. Elektroliz yordamida elektr energiyasi kimyovi energiyaga aylantirilgandan keyin asbobdan galvanik element sifatida foydalanilsa shu energiyani qaytadan elektr energiyasiga aylantirish mumkin.

• AKKUMLYATORLAR

• Quyidagi tipda tuzilgan akkumlyator amalda eng ko’p ishlatiladi, kislotali (qo’rg’oshin) va ishqorli (temir-nikelli, kadmiy-nikelli, kumush-ruxli) akkumlyatorlar. Qo’rg’oshinli akkumlyator qo’rg’oshin (II)-oksid PbO pastasi to’ldirilgan panjara shaklidagi qo’rg’oshin plastinkalardan tuzilgan. Plastinkalar H2SO4 ning zichligi 1,18-1,22 g/sm3 bo’lgan 25-30 %li eritmasiga botirilgan bo’ladi. PbO ning H2SO4 bilan o’zaro ta’siri natijasida plastinka sifatida qiyin eruvchan qo’rg’oshin sulfat qatlami hosil bo’ladi
• PbO +H2SO4 = PbSO4 + H2O

• Akkumlyator kimyoviy energiya to’plash uchun uni zaryadlash kerak.Buning uchun qo’rg’oshin plastinkaning biri doimiy elektr tokining manfiy qutbiga, ikkinchisi esa musbat qutbiga ulanadi.Elektroliz natijasida elektr energiyasi ximiyaviy energiyaga aylanadi. Elektrodlarda sodir bo’ladigan protsesslarni quyidagi tenglamalar bilan ifodalash mumkin:

• katod: PbSO4+2e = Pb0 + SO42–
• anod: PbSO4–2e + 2H2O = PbO2 + 4H+ + SO42–

• Tenglamadan ko’rinib turibdiki, manfiy elektrodda Pb2+ ionlar 2 tadan elektron biriktirib oli, qo’rg’oshin atomiga aylanadi.Musbat elektrodda PbSO4, PbO2 ga aylanadi.PbO2 hosil bo’lishiga sabab shuki, Pb2+ ionlari 2 tadan elektron yo’qotib, Pb4+ ionlariga aylanadi.Har ikkala tenglamani qo’shib akkumlyatorni zaryadlash protsessini ifodalovchi umumiy tenglamani hosil qilamiz.
• 2PbSO4 + 2H2O = Pb0 + PbO2 + 4H++ 2SO42–

• Akkumlyatorni zaryadlash natijasida 1ta elektrodda qaytaruvchi xossasiga ega bo’lgan metall holidagi rux, ikkinchi elektrodda esa oksidlovchi xossasiga ega bo’lgan qo’rg’oshin (IV)-oksid hosil bo’ladi. Demak, elektrodlar oksidlanish-qaytarilish xususiyatiga ko’ra har xil bo’lib qoladi va ular orasida potensiallar ayirmasi vujudga keladi. Boshqacha qilib aytganda, akkumlyator zaryadlanganda galvanik element hosil bo’lib, unda qo’rg’oshin manfiy elektrod, PbO2 esa musbat elektrod vazifasini o’taydi: (–) Pb [H2SO4] PbO2 (+).

• Zaryadlangan akkumlyatorning elektrodlari o’tkazgich orqali tutashtirilsa elektronlar manfiy elektroddan musbat elektrodga tomon harakatlanadi, ya’ni elektr toki paydo bo’ladi va ximiyaviy energiya elektr energiyasiga aylanadi. Elektrodlarda quyidagi protsesslar boradi:
• Manfiy elektrod: Pb0 –2e + SO42– = Pb+2SO4
• Musbat elektrod: Pb+4O2 +2e + 4H++ SO42–= Pb+2SO4 + 2H2O

• Agar ikkala tenglamani qo’shsak, akkumlyatorning zaryadsizlanish protsessini ifodalovchi umumiy tenglama kelib chiqadi:
• Pb0+ PbO2 + 4H+ + 2SO42–= 2PbSO4 + 2H2O
• Akkumlyatorni zaryadsizlashda uni zaryadlashdagiga teskari protsess bori-shini nazarda tutib, har ikkala protsessni 1ta tenglama bilan ifodalash mumkin:
• zaryadlanish
• 2PbSO4 + 2H2O ↔ Pb0 + PbO2 + 4H+ + 2SO42–
• Zaryadsizlanish
• Qo’rg’oshin akkumlyator zaryadsizlanganda paydo bo’ladigan elektr tokining kuchlanishi 2 v dan yuqori.

• Ishqoriy akkumlyatorlar.Temir-nikelli akkumlyatorlar katta amaliy ahamiyatga ega. Manfiy elektrod HgO va boshqalardan iborat maxsus qo’shimcha qo’shib presslangan kukun holidagi temirdan, musbat elektrod esa elektr o’tkazuvchanligini kuchaytirish uchun toza grafit qo’shilgan nikel gidroksid Ni(OH)3 dan iborat. Elektrolit oyuvchi kaliyning zichligi 1,21 g/sm3 bo’lgan 23 %li eritmasidir. Temir-nikelli akkumlyatorni zaryadsizlashda quyidagi ximiyaviy protsesslar sodir bo’ladi.
• Manfiy elektrod: Fe0 –2e + 2OH– = Fe(OH)2
• Musbat elektrod: Ni(OH)3 +e = Ni(OH)2 + OH–

• Temir atomlari 2 tadan elektron yo’qotib, Fe2+ ionlarga aylanadi va Fe2+ ionlar OH– iomlar bilan birikib gidroksid Fe(OH)2 hosil qiladi. Ni(OH)3 ning Ni3+ ionlari 1tadan elektron biriktirib Ni2+ ionlarga aylanadi va bu ionlar Ni(OH)2 tarkibiga kiradi; bu reaksiyada gidroksid ionlarining bir qismi erkin holda qoladi. Akkumlyator zaryadlashda teskari protsess boradi. Shuning uchun temir-nikelli akkumlyatorni zaryadlashda va zaryadsizlantirishda elektrodlarda sodir bo’ladigan reaksiyalarni quyidagi tenglamalar bilan ifodalash mumkin:
• zaryadsizlanish
• Fe0 + 2Ni3+(OH)3 ↔ Fe(OH)2 + 2Ni(OH)2
• zaryadlanish

• Temir-nikelli akkumlyator 1,35 v kuchlanishli elektr toki beradi. Keyingi vaqtlarda kumush-ruxli akkumlyator amalda keng ko’lamda ishlatila boshlandi. Bu akkumlyatorlarning bitta elektrodi metall holidagi kumushdan, 2chisi esa Zn(OH)2 dan tayyorlanadi. Zichligi 1,4 g/sm3 bo’lgan oyuvchi kaliy elektrolit vazifasini o’taydi. Kumush-ruxli akkumlyatorni zaryadlashda va zaryadsizlantirishda sodir bo’ladigan kimyoviy reaksiyalarni quyidagi tenglama bilan ifodalash mumkin: zaryadlash
• Ag + Zn(OH)2 ↔ AgO + Zn + H2O
• zaryadsizlanish

• Bunday akkumlyatorda kuchlanish 1,85 v bo’ladi. Akkumlyatorlardan telefon va telegraf stansiyalari, radioustanovkalar, tiplovozlar, suv osti kemalari, elektrokarlar va avtomobillarni ta’minlash hamda poyezdlarni yoritishda foydalaniladi.