Химические способы аккумуляции энергии (стр. 3 из 3)
К особенностям аккумулятора следует отнести необходимость очистки воздуха, поступающего на электроды, от диоксида углерода с помощью раствора щелочи.
2.3.7. Серно-натриевые аккумуляторы.
В 1967 году сотрудники фирмы «Форд» сообщили о разработке нового аккумулятора, в котором окислителем служила сера, восстановителем – натрий, а электролитом β-алюминат натрия.
Большой интерес к этим аккумуляторам объясняется высоким значением теоретической удельной энергии, легкодоступностью и невысокой ценой реагентов и исходных компонентов электролита.
Электрохимическая система может быть записана в виде
C, Na2Sx, S | β -Al2O3 | Na.
Интервал рабочих температур 300 – 350˚С. При этих температурах сера, натрий и продукты реакции – сульфиды натрия Na2Sx при х ≥ 3 находятся в расплавленном состоянии.
Токообразующая реакция:
2Na + xS = Na2Sx.
Процесс восстановления серы обычно проводят до Na2S3. При дальнейшем восстановлении образуются продукты, которые при температурах 300 – 350˚С находятся в твердом состоянии, что осложняет работу аккумулятора.
Разработка аккумулятора на первом этапе в значительной мере тормозилась из-за малого ресурса электролита, обусловленного ростом электронной проводимости и появлением микротрещин.
3. Экспериментальная часть.
(PbOH)OOCCH3 + CH3COOH = Pb(OOCCH3)2 + H2O
Pb(OOCCH3)2 + 4NaOH = Na2Pb(OH)4 + 2CH3COONa + 3H2O
Na2Pb(OH)4 + SC(NH2)2 + H2O = PbS + 2NH4OH + Na2CO3
1.132 г (0.004 моль) (PbOH)OOCCH3 растворили в 50 мл дистиллированной воды. К раствору добавили 1 мл 50%-ной CH3COOH. Затем к раствору приливали заранее приготовленный раствор 30%-ного NaOH (8.1 г) так, чтобы выпадающий NaOH количественно переходил в Na2Pb(OH)4. Одновременно приготовили раствор 1.7 г тиомочевины в 75 мл дистиллированной воды. После фильтрования слили оба раствора и при перемешивании нагревали смесь в стакане до кипения. Жидкость окрашивалась в коричневый цвет, потом на дне и стенках образовалось блестящее зеркало PbS. Для полного отделения PbS кипятили в течение 15 минут.
Тяжелый кристаллический осадок отсасывали на фильтре Шотта, промывали холодной водой до отсутствия щелочной реакции и высушивали в сушильном шкафу.[6]
Выход реакции составил 93 %.
Для подтверждения структуры полученного вещества была сделана порошкограмма, которая выглядит следующим образом:
Данные к порошкограмме.
| №\(AlfaS) | Угол | Площадь | Интенс. | Полушир. | Межполск. | % Макс. |
| 1 | 8.98 | 3.36 | 22 | 0.143 | 9.8472 | 1.81 |
| 2 | 11.6 | 56.96 | 192 | 0.274 | 7.6283 | 15.8 |
| 3 | 11.68 | 72.22 | 218 | 0.305 | 7.5763 | 17.94 |
| 4 | 11.96 | 90.32 | 198 | 0.42 | 7.3995 | 16.3 |
| 5 | 12.4 | 92.51 | 167 | 0.512 | 7.1379 | 13.74 |
| 6 | 12.66 | 28.97 | 148 | 0.18 | 6.9919 | 12.18 |
| 7 | 12.88 | 55.11 | 140 | 0.363 | 6.873 | 11.52 |
| 8 | 13.06 | 33.24 | 135 | 0.227 | 6.7786 | 11.11 |
| 9 | 13.52 | 81.34 | 112 | 0.672 | 6.549 | 9.22 |
| 10 | 14.22 | 54.86 | 78 | 0.646 | 6.2282 | 6.42 |
| 11 | 14.64 | 35.78 | 83 | 0.396 | 6.0504 | 6.83 |
| 12 | 14.9 | 24.65 | 73 | 0.31 | 5.9454 | 6.01 |
| 13 | 16.12 | 10.23 | 47 | 0.202 | 5.4981 | 3.87 |
| 14 | 18.04 | 2.32 | 30 | 0.071 | 4.917 | 2.47 |
| 15 | 26.08 | 236.33 | 935 | 0.233 | 3.4166 | 76.95 |
| 16 | 30.2 | 275.5 | 1215 | 0.209 | 2.9592 | 100 |
| 17 | 43.16 | 226.14 | 750 | 0.278 | 2.0959 | 61.73 |
| 18 | 51.1 | 149.62 | 458 | 0.301 | 1.7874 | 37.7 |
| 19 | 53.5 | 84.3 | 230 | 0.338 | 1.7127 | 18.93 |
4. Заключение.
Таким образом, были исследованы различные способы аккумуляции энергии, а именно различные аккумуляторы, рассмотрены механизмы работы, устройство, характеристики этих аккумуляторов. Кроме того, с высоким выходом получен кристаллический сульфид свинца, структура которого подтверждена методом порошкографии.
5. Список использованной литературы.
[1] http://human-earth.narod.ru/energy.htm .
[2] Коровин Н.В. "Электрохимическая энергетика" М.:Энергоатомиздат, 1991.
[3] Зарецкий С.А., Сучков В.Н., Животинский П.Б. "Электротехническая технология неорганических веществ и химические источники тока" М.:Высшая школа 1980.
[4] Дасоян М. А. «Химические источники тока», 2 изд., Л., 1969.
[5] Вайнел Д. В. «Аккумуляторные батареи» пер. с англ., 4 изд., М. — Л., 1960.
[6] Брауэр Г., "Руководство по неорганическому синтезу" т. 3,М.:Мир 1985