Akumulatora uzlāde un akumulatora izlāde

Pirms iedziņojam šo tēmu, proti, akumulatora uzlāde un atlāde, mēs vispirms mēģināsim izprast, kas ir oksidēšana un reducēšana. Tā kā, akumulatori tiek atlādēti vai uzlādēti dēļ oksidēšanas un reducēšanas reakcijām.
Lai izprastu oksidēšanas un reducēšanas teoriju, mēs varētu tiekties pie ķīmiskas reakcijas piemēra. Uzskatīsim reakciju starp cinka metālu un hloru.

Uzrādītajā reakcijā cinks (Zn) pirmo daba atdod divus elektronus un kļūst par pozitīviem joniem.

Šeit katrs hloru atoms pieņem vienu elektronu un kļūst par negatīvu jonu.

Tagad šie divi pretēji nomagnētoti joni savienojas, lai veidotu cinka hlorīdu (ZnCl2)
Šajā reakcijā, kad cinks atdod elektronus, tas tiek oksidēts, un hloru pieņem elektronus, tāpēc tas tiek reducēts.
Kad atoms atdod elektronus, tā oksidācijas numurs palielinās. Mūsu piemērā cinka oksidācijas numurs palielinās no 0 līdz +2. Jo oksidācijas numurs palielinās, šo reakcijas daļu sauc par oksidēšanu. Savukārt, kad atoms pieņem elektronus, tā negatīvais oksidācijas numurs palielinās, kas nozīmē, ka attiecībā pret nulles atsauces punktu oksidācijas numurs samazinās. Kad oksidācijas numurs samazinās vai tiek reducēts, šo reakcijas daļu sauc par reducēšanu.

Akumulatora atlāde

Akumulatorā ir divi elektrodi, kas novietoti elektrolītā. Kad ārējais slodze ir piesaistīts šiem abiem elektrodiem, oksidēšanas reakcija sākas vienā electrode, un tajā pašā laikā reducēšana notiek otrā electrode.
Elektrodā, kur notiek oksidēšana, elektronu skaits palielinās. Šis elektrods tiek saukts par negatīvo elektrodu vai anodu.

Savukārt, akumulatora atlādes laikā, otrs elektrods piedalās reducēšanas reakcijā. Šis elektrods tiek saukts par katodu. Elektronu pārēkums anodā tagad plūst uz katodu caur ārējo slodzi. Katodā šie elektronu tiek pieņemti, kas nozīmē, ka katoda materiāls piedalās reducēšanas reakcijā.
Tagad oksidēšanas reakcijas produkts anodā ir pozitīvie joni vai kationi, kas plūst uz katodu caur elektrolītu, un tajā pašā laikā, reducēšanas reakcijas produkts katodā ir negatīvie joni vai anioni, kas plūst uz anodu caur elektrolītu.
Ņemsim praktisku piemēru, lai ilustrētu akumulatora atlādi. Apsverīsim nikela-kadmijs elementu. Šeit kadmijs ir anode vai negatīvā elektroda. Oksidēšanas laikā anodā kadmijs metāls reaģē ar OH – jonu un atdod divus elektronus, kļūstot par kadmijs hidroksīdu.

Šī akumulatora katode ir izgatavota no nikela oksihidroksīda vai vienkārši nikela oksīda. Katodā notiek reducēšanas reakcija, un tās rezultātā nikela oksihidroksīds kļūst par nikela hidroksīdu, pieņemot elektronus.

Akumulatora uzlāde

Akumulatora uzlādes laikā akumulatoram tiek piestiprināts ārējais GSP avots. GSP avota negatīvā pola ir savienota ar akumulatora negatīvo plāku vai anodu, un GSP avota pozitīvā pola ir savienota ar akumulatora pozitīvo plāku vai katodu.

Tagad, dēļ ārējā GSP avota, elektronu tiks ieietverts anodā. Anodā notiek reducēšanas reakcija, nevis katodā. Faktiski, akumulatora atlādes laikā, reducēšanas reakcija notiek katodā. Dēļ šīs reducēšanas reakcijas, anoda materiāls atgūst elektronus un atgriežas savā iepriekšējā stāvoklī, kad akumulators nav bijis atlādēts.
Jo GSP avota pozitīvā pola ir savienota ar katodu, šī elektroda elektronu tiks piesaistīti GSP avota pozitīvajai polai. Tā rezultātā katodā notiek oksidēšanas reakcija, un katoda materiāls atgriežas savā iepriekšējā stāvoklī (kad tā nebija atlādēta). Tas ir vispārējais akumulatora uzlādes pamats.

Tagad ņemsim piemēru par uznākamā nikela-kadmijs elementu. Akumulatora uzlādes laikā, lādētāja GSP avota negatīvā un pozitīvā pola tiek savienotas ar akumulatora negatīvo un pozitīvo elektrodu. Šeit anodā, dēļ GSP negatīvās polas elektronu, notiek reducēšana, un kadmijs hidroksīds vēlreiz kļūst par garam kadmijs un izdala hidroksīdu ionus (OH–) elektrolītā.

Katodā vai pozitīvā elektrodā, dēļ oksidēšanas, nikela hidroksīds kļūst par nikela oksihidroksīdu, izdalot ūdeni elektrolītā.

Akumulatora uzlādes laikā sekundārā akumulators atgriežas savā sākotnējā uzlādētā stāvoklī un ir gatavs turpināt akumulatora atlādi.

Declarācija: Cienīt oriģinālu, labas rakstītas publikācijas ir vērtīgas dalīties, jākontaktē par izdzēšanu ja ir pausto autortiesību pārkāpumu.