Elektrolytter
Hva er elektrolytter?
Elektrolytter er forbindelser som kan lede elektrisitet når de er oppløst i en vandig løsning eller smeltet tilstand. I henhold til ioniseringsgraden kan den deles inn i sterke elektrolytter og svake elektrolytter, og nesten alle er sterke elektrolytter og bare noen få er svake elektrolytter.
Elektrolytter er stoffer som er bundet med ioniske eller polare kovalente bindinger. Forbindelser kan dissosiere til fritt bevegelige ioner når de oppløses i vann eller under varme. Ioniske forbindelser kan lede elektrisitet i en vandig løsning eller smeltet tilstand; noen kovalente forbindelser kan også lede elektrisitet i en vandig løsning, men det finnes også faste elektrolytter hvis ledningsevne kommer fra migrering av ioner i krystallgitteret.
Anvendelser av elektrolytter
Elektrolytt i menneskekroppen og regulering av homeostase
Elektrolytter har en viktig rolle i menneskekroppen. Vann og elektrolytter er vidt distribuert i og utenfor cellene og er involvert i mange viktige funksjonelle og metabolske aktiviteter i kroppen, og elektrolytter spiller en svært viktig rolle i opprettholdelsen av normale livsaktiviteter. Fordelingen av elektrolytter i menneskekroppen er som følger: i den normale menneskekroppen, natriumioner utgjør 92 % av de totale kationene i den ekstracellulære væsken og kaliumioner står for omtrent 98 % av de totale kationene i den intracellulære væsken. Den relative balansen mellom natrium- og kaliumioner opprettholder den funksjonelle og strukturelle integriteten til hele cellen. Forstyrrelser i vann- og elektrolyttmetabolismen kan forårsake tilsvarende forstyrrelser i de fysiologiske funksjonene til ulike organsystemer i hele kroppen, spesielt det kardiovaskulære systemet og nervesystemet, og metabolismen av stoffer i organismen, som ofte kan føre til død i alvorlige tilfeller.
Balansen mellom vann og elektrolytter reguleres av nervesystemet og visse hormoner, og denne reguleringen oppnås hovedsakelig gjennom påvirkning av nerver og spesielt enkelte hormoner på nyreprosesseringen av vann og elektrolytter.
Solid elektrolyttapplikasjon
Faste elektrolytter brukes i ulike kjemiske kraftkilder, for eksempel batterier med høy energitetthet, mikrokraftceller og høytemperatur brenselceller.
Faste elektrolytter brukes i ulike elektrokjemiske sensorer, som oksygensensorer for forbrenningskontroll, gassensorer for miljøvern, faste oksygenhoder for metallsmelting, for å lage ulike elektrokjemiske enheter, som integrerte elementer, mikro Coulometer, tidselementer, minneelementer, for elektrokjemisk katalyse, slik som hydrogeneringsreaksjoner på hydrokarboner, for materialseparasjon og rensing, slik som rensing av natriummetall, oksygenseparasjon, gjort til ioneselektive elektroder for fysikalsk-kjemiske studier, som aktivitetsbestemmelse og diffusjonskoeffisientbestemmelse.
Påføring av polymerelektrolytter
Polymerelektrolytt har flokkuleringseffekt og er et effektivt polymerflokkuleringsmiddel. Dens ladede deler kan nøytralisere ladningen av kolloidale partikler, destabilisere kolloidale partikler i vann, få dem til å kollidere, vikle mange fine partikler sammen og samle seg til store partikler ved å bygge bro over lange polymerkjeder, og dermed akselerere sedimenteringen. Den har høy flokkulerings- og avsetningshastighet, høy slamavvanningseffektivitet og er effektiv i behandlingen av visse avløpsvann. Flokkuleringskapasiteten til polymerelektrolytt er flere til titalls ganger større enn uorganiske flokkuleringsmidler som alun og jernklorid, og den har mange unike egenskaper som uorganiske flokkuleringsmidler ikke har.
Hvordan virker elektrolytter?
elektrolytt er prosessen med å forårsake en redoksreaksjon ved katoden og anoden ved å føre en elektrisk strøm gjennom en elektrolyttløsning eller en elektrolytt i smeltet tilstand. I denne prosessen ble elektrisitet overført til kjemi. Betingelsene for elektrolyse er en påført strømkilde, en elektrolyttløsning eller en smeltet elektrolytt, og en lukket krets.
For eksempel, i elektrolyse av vann, er katoden i elektrolysecellen en jernplate, anoden er en nikkelplate, og elektrolytten er en natriumhydroksidløsning. Når de aktiveres, migrerer de positive og negative ionene i elektrolytten til henholdsvis katoden og anoden under påvirkning av et eksternt elektrisk felt, og ionene gjennomgår elektrokjemiske reaksjoner ved grensesnittet mellom elektrode og løsning. Oksydasjonsreaksjonen utføres ved anoden, og reduksjonsreaksjonen utføres ved katoden.
Elektrolysen av vann er dekomponering av vann til H2(g) og O2(g) ved påvirkning av et eksternt elektrisk felt. Elektrovinning er et bemerkelsesverdig potent middel for å fremme reduksjon og oksidasjon som mange vanskelige redoksreaksjoner kan implementeres ved å bruke elektrolyse. For eksempel kan smeltet fluor redokses til enkel fluor ved anoden, mens et smeltet litiumsalt kan reduseres til litiummetall ved krystallen. Elektrolyseindustrien har en viktig rolle i den nasjonale økonomien. Smelting og raffinering av mange ikke-jernholdige og sjeldne metaller, fremstilling av grunnleggende kjemiske produkter, samt galvanisering, elektropolering og anodisk oksidasjon, er alle realisert ved elektrolyse.
Fordeler med å bruke elektrolytter
Det er ganske mange fordeler med å bruke elektrolytt som katode. Den første ligger i det større kontaktområdet mellom væsken og dielektrikumet, som er nyttig for å øke den elektriske kapasiteten. Den andre er at elektrolytiske kondensatorer laget med elektrolytt tåler høy temperatur slik at de kan passere bølgelodding, og har også bedre spenningsmotstand.
I tillegg bruker elektrolyttkondensatoren elektrolytt som katode, når dielektrikumet brytes ned, så lenge nedbrytningsstrømmen ikke varer, så er kondensatoren i stand til å helbrede seg selv. Imidlertid har elektrolytisk løsning også sine mangler. For det første er det lett å fordampe og lekke i høytemperaturmiljø, noe som har stor innvirkning på levetid og stabilitet, og elektrolytten kan fordampe øyeblikkelig under høy temperatur og høyt trykk, og volumet vil øke og forårsake eksplosjon (som ofte er kalt sprengning); for det andre er ledningsevnen til elektrolytten svært lav, bare 0.01S (konduktivitet, det resiproke av ohm)/CM, noe som gjør at ESR-verdien (ekvivalent seriemotstand) til kondensatoren blir veldig høy. er spesielt høy.
Typer elektrolytter
Elektrolytter kan klassifiseres som både sterke elektrolytter og svake elektrolytter.
Sterke elektrolytter er elektrolytter som er nesten fullstendig ionisert i vandig løsning eller i smeltet tilstand, fullstendig ionisert og uten ioniseringslikevekt. Svake elektrolytter er elektrolytter som ikke er fullstendig ionisert i vandig løsning eller i smeltet tilstand. Arten av ledningsevnen til en sterk eller svak elektrolytt er uavhengig av stoffets løselighet.
| Sterke elektrolytter | Svake elektrolytter |
|---|---|
| sterke syrer, sterke baser, aktive metalloksider og de fleste salter, svovelsyre, kalsiumkarbonat, kobbersulfat, etc. | svake syrer, svake baser, noen få salter, f.eks. eddiksyre, ammoniakkmonohydrat (NH3-H2O), blyacetat, kvikksølvklorid. I tillegg er vann en veldig svak elektrolytt. |
Faktorer som påvirker styrken til elektrolytten
Faktorer som påvirker styrken til elektrolytten
Mange faktorer bestemmer sterke og svake elektrolytter. Noen ganger er et stoff en sterk elektrolytt i ett tilfelle og kan være en svak elektrolytt i et annet tilfelle. Effektene av disse faktorene på ionisering av elektrolytter er diskutert nedenfor når det gjelder bindingstype, bindingsenergi, løselighet, konsentrasjon og løsningsmiddel.
| Bond type | Graden av ionisering varierer med bindingstypen til elektrolytten. Typiske ioniske forbindelser, som sterke baser og de fleste salter, er kjent for å kunne ionisere fullstendig under påvirkning av polare vannmolekyler og er svært ledende, og vi kaller slike stoffer som kan ionisere fullstendig i vandige løsninger for sterke elektrolytter. I motsetning til dette er kovalente forbindelser med svake polare bindinger, som svake syrer, svake baser og noen få salter, bare delvis ionisert i vann og har svak elektrisk ledningsevne, så vi kaller slike stoffer som bare delvis kan ioniseres i vannløsning for svake. elektrolytter. Derfor, fra et strukturelt synspunkt, er forskjellen mellom sterke og svake elektrolytter forårsaket av forskjellen i bindingstype. Skillet mellom sterke og svake elektrolytter kun etter bindingstypen er imidlertid ikke omfattende, da det er tilfeller av sterke polare kovalente forbindelser som er svake elektrolytter, og HF er ett eksempel. Derfor er mengden ioner som er tilstede i et stoff i løsning også relatert til andre faktorer. |
| løselighet | Løseligheten til en elektrolytt påvirker også direkte konduktiviteten til elektrolyttløsningen. Noen ioniske forbindelser, som BaSO4, CaF2, etc., selv om de alle er ionisert når de er oppløst i vann, er deres løselighet veldig liten, noe som gjør deres vandige løsninger svakt ledende, men de er fortsatt sterke elektrolytter på grunn av deres sterke ledningsevne i det smeltede stat. |
| Konsentrasjon | Graden av ionisering varierer med konsentrasjonen av elektrolyttløsningen. Derfor antas det at saltsyre og svovelsyre, for eksempel, er sterke elektrolytter bare i fortynnede løsninger, og i konsentrerte løsninger er de svake elektrolytter. Fra bestemmelsen av damptrykk vet vi at 0.3 % av 10 mol/L saltsyre er kovalent molekyl, så HCl i 10 mol/L saltsyre er en svak elektrolytt. Vanligvis, når den molekylære tilstanden til et oppløst stoff er mindre enn en tusendel, kan det betraktes som en sterk elektrolytt, men det er ingen streng grense mellom "sterk" og "svak" her. |
Hvordan bruke elektrolytter?
Den originale løsningen brukes, med blyplaten som katode (negativ) og arbeidsstykket som anode (positiv), 60-65 grader, strømtetthet 10-25 ampere/kvadratdesimeter, spenning 8-10 volt, tid 5- 8 minutter.
Hvordan konfigurere elektrolytter?
Elektrolytt er fremstilt av spesiell svovelsyre og destillert vann i et visst forhold, tettheten er vanligvis 1.24-1.30 gram per kubikkcentimeter. Egenvekt 12.75-12.85G/CM3 svovelsyre pluss rent vann, hvis vannet forbrukes under bruk av batteriet, tilsett rent vann for å lade det.
For eksempel er elektrolytten til et blybatteri fremstilt av 80 % svovelsyre, og destillert vann i et visst forhold er vanligvis 1.24-1.30 g/cm kubikk. Egenvekt 12.75-12.85g/cm3, noen bly-syre-batterier (som motorsykkel bly-syre-batterier) elektrolytter må etterfylles av seg selv, slik at etterfyllingen bør være ekstra forsiktig, aldri i øynene, inngang!
Hvis vannet forbrukes under bruk av batteriet, tilsett rent vann for å lade det
Elektrolytten er ikke kort for elektrolyttløsningen, men dekker et større område enn den gjør, inkludert den vandige løsningen av elektrolytten og den smeltede tilstanden til elektrolytten.
Forholdsregler for bruk av elektrolytter
Elektrolytter i poleringsløsningen ved bruk av den første elektrolytiske poleringen vil produsere skum, så overflaten av poleringsløsningen og avstanden mellom toppen av poleringstanken bør ikke være ≤ 15 cm.
Arbeidsstykket av rustfritt stål i poleringstanken som kommer inn i arbeidsstykket, bør være så langt som mulig for å fjerne gjenværende vann på overflaten av arbeidsstykket, fordi arbeidsstykket har medført for mye vann kan forårsake alvorlige gropdannelser på den polerte overflaten, lokal utvasking og føre til skraping av arbeidsstykket.
I den elektrolytiske poleringsprosessen, som anoden til arbeidsstykket i rustfritt stål, omdannes jern- og kromelementene i det hele tiden til metallioner oppløst i poleringsløsningen og ikke avsatt på overflaten av katoden. Med poleringsprosessen øker metallionkonsentrasjonen, og når en viss verdi, vil disse metallionene i form av fosfat- og sulfatutfelling fra poleringsløsningen sette seg i bunnen av poleringstanken. Av denne grunn må poleringsløsningen filtreres regelmessig for å fjerne disse faste utfellingene.
I operasjonsprosessen for poleringstanken, i tillegg til fosforsyre, forbruker svovelsyre konstant vanntap på grunn av fordampning og elektrolyse, i tillegg går poleringsvæsken med høy viskositet konstant tapt av arbeidsstykkets medføring, nivået av poleringsvæske synker konstant, behovet å ofte tilsette frisk poleringsvæske og vann til poleringstanken
Nøytralisering og utslipp er i tråd med dagens miljøkrav.
Elektrolytter er etsende, kommer ikke inn i øynene eller munnen og berører ikke huden. Hvis berørt ved en feiltakelse, skyll umiddelbart med vann, I alvorlige tilfeller, i henhold til sterke syreforbrenninger, oppsøk lege.
Elektrolytten bør forsegles og oppbevares på et kjølig sted for langtidseffekt.
Hvordan kjøpe elektrolytter?
Hvis du er interessert i vår Elektrolytter eller har spørsmål, vennligst skriv en e-post til info@antiteck.com, vi vil svare deg så snart som mulig.