Большая Советская Энциклопедия (ХИ) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" - Страница 27

  В. А. Волков.

Химические источники тока

Хими'ческие исто'чники то'ка, устройства, вырабатывающие электрическую энергию за счёт прямого преобразования химической энергии окислительно-восстановительных реакций. Первые Х. и. т. созданы в 19 в. (Вольтов столб , 1800; элемент Даниела — Якоби, 1836; Лекланше элемент , 1865, и др.). До 60-х гг. 19 в. Х. и. т. были единственными источниками электроэнергии для питания электрических приборов и для лабораторных исследований. Основу Х. и. т. составляют два электрода (один — содержащий окислитель, другой — восстановитель), контактирующие с электролитом. Между электродами устанавливается разность потенциалов — электродвижущая сила (эдс), соответствующая свободной энергии окислительно-восстановительной реакции. Действие Х. и. т. основано на протекании при замкнутой внешней цепи пространственно разделённых процессов: на отрицательном электроде восстановитель окисляется, образующиеся свободные электроны переходят по внешней цепи (создавая разрядный ток) к положительному электроду, где участвуют в реакции восстановления окислителя.

  В зависимости от эксплуатационных особенностей и от электрохимической системы (совокупности реагентов и электролита) Х. и. т. делятся на гальванические элементы (обычно называются просто элементами), которые, как правило, после израсходования реагентов (после разрядки) становятся неработоспособными, и аккумуляторы , в которых реагенты регенерируются при зарядке — пропускании тока от внешнего источника (см. Зарядное устройство ). Такое деление условно, т.к. некоторые элементы могут быть частично заряжены. К важным и перспективным Х. и. т. относятся топливные элементы (электрохимические генераторы ), способные длительно непрерывно работать за счёт постоянного подвода к электродам новых порций реагентов и отвода продуктов реакции. Конструкция резервных химических источников тока позволяет сохранять их в неактивном состоянии 10—15 лет (см. также Источники тока ).

  С начала 20 в. производство Х. и. т. непрерывно расширяется в связи с развитием автомобильного транспорта, электротехники, растущим использованием радиоэлектронной и др. аппаратуры с автономным питанием. Промышленность выпускает Х. и. т., в которых преимущественно используются окислители PbO2 , NiOOH, MnO2 и др., восстановителями служат Pb, Cd. Zn и др. металлы, а электролитами — водные растворы щелочей, кислот или солей (см., например, Свинцовый аккумулятор ).

  Основные характеристики ряда Х. и. т. приведены в табл. Лучшие характеристики имеют разрабатываемые Х. и. т. на основе более активных электрохимических систем. Так, в неводных электролитах (органических растворителях, расплавах солей или твёрдых соединениях с ионной проводимостью) в качестве восстановителей можно применять щелочные металлы (см. также Расплавные источники тока ). Топливные элементы позволяют использовать энергоёмкие жидкие или газообразные реагенты.

  Лит.: Дасоян М. А., Химические источники тока, 2 изд., Л., 1969: Романов В. В., Хашев Ю. М., Химические источники тока, М., 1968; Орлов В. А., Малогабаритные источники тока, 2 изд., М., 1970; Вайнел Д. В., Аккумуляторные батареи, пер. с англ., 4 изд., М. — Л., 1960; The Primary Battery, ed. G. W. Heise, N. C. Cahoon, v. 1, N. Y. — L., 1971.

  В. С. Багоцкий.

Характеристики химических источников тока

Тип источника тока Состоя- ние разра- ботки* Электрохи- мическая  система Разряд- ное напря- жение, в Удельная энергия, вт·ч/кг Удельная мощность, вт/кг Другие показатели Номи- нальная Макси- мальная Гальванические элементы Сохранность, годы Марганцевые солевые А (+) MnO2   |  NH4 Cl, ZnCl2 ' | Zn(-)' 1,5-1,0 20-60 2-5 20 1-3 Марганцевые щелочные А (+)MnO2 |' KOH | Nn(-)' 1,5-1,1 60-90 5 20 1-3 Ртутно-цинковые А (+)HgO | KOH  |'  Zn 1,3-1,1 110-120 2-5 10 3-5 Литиевые неводные Б (+) (C) |' SOCl2, LiAlCl4 |' Li(-) 3,2-2,6 300-450 10-20 50 1-5 Аккумуляторы Срок службы, циклы Свинцовые кислотные А (+)PbO2 |' H2SO4 |' Pb(-)     2,0-1,8 25-40 4 100 300 Кадмиево- и железо-никелевые щелочные А (+)NiOOH |' KOH | Cd, Fe(-) 1,3-1,0 25-35 4 100 2000 Серебряно-цинковые А (+)Ag2 O AgO |' KOH | Zn(-) 1,7-1,4 100-120 10-30 600 100 Никель-цинковые Б (+)NiOOH |' KOH | Zn(-) 1,6-1,4 60 5-10 200 100-300 Никель-водородные Б (+)NiOOH |' KOH | ' H2 (Ni) (-)' 1,3-1,1 60 10 40 1000 Цинк-воздушные В (+)O2 (C) |' KOH | Zn(-)' 1,2-1,0 100 5 20 (100) Серно-натриевые В (+)SnaO•' 9Al2 O3 | Na(-)' 2,0-1,8 200 50 200 (1000) Топливные элементы Ресурс работы, ч Водородно-кислородные Б (+)O2 (C,Ag) |' KOH |' H2 (Ni)(-)' 0,9-0,8 — — 30-60 1000-5000 Гидразино-кислородные Б (+)O2 (C,Ag) |' KOH | N2 H4 (Ni)(-)' 0,9-0,8 — — 30-60 1000-2000

* A — серийное производство, Б — опытное производство, В — в стадии разработки (характеристики ожидаемые).

  Примечание. Характеристики (особенно удельная мощность) ориентировочные, так как данные разных фирм и разных авторов не совпадают.

Химические конгрессы

Хими'ческие конгре'ссы международные. Первый Международный химический конгресс состоялся 3—5 сентября 1860 в Карлсруэ. Он был созван по инициативе 47 крупнейших химиков Европы: Р. В. Бунзена , Ш. А. Вюрца , Ж. Дюма , С. Канниццаро , Ф. А. Кекуле , Ж. Ш. Г. Мариньяка , Э. Мичерлиха и др. В их числе были русские учёные Н. Н. Бекетов , Н. Н. Зинин , Н. Н. Соколов , Ю. Ф. Фрицше и др. Конгресс, по замыслу его организаторов, был призван устранить существовавшие разноречия в толковании понятий «атом», «молекула», «эквивалент», крайне затруднявшие использование публикуемой информации и преподавание химии. По докладу С. Канниццаро конгресс дал чёткие и правильные определения этим понятиям. Как одно из следствий этого в физике и химии стал широко применяться Авогадро закон , в частности для установления молекулярных масс. Конгресс имел решающее значение для утверждения атомно-молекулярной теории в химии. В нём приняло участие 127 химиков. Русская делегация (7 чел.) включала А. П. Бородина , Н. Н. Зинина, Д. И. Менделеева , Л. Н. Шишкова (один из секретарей конгресса) и др.