Как смешать кислоту с водой для аккумуляторов

Как сделать электролит

Электролит является важнейшей составляющей аккумуляторных батарей. Без него невозможна их работа и от качества и правильности приготовления зависят как технические параметры, так и долговечность аккумуляторов.

Сейчас в продаже возможно приобретение электролита для любых разновидностей аккумуляторов, но иногда возникает необходимость в его самостоятельном изготовлении. Приготовить электролит для аккумулятора несложно при выполнении ряда условий.

Состав электролита

Электролит является раствором активного вещества в дистиллированной воде. В зависимости от типа используемых аккумуляторных батарей активным веществом являются:

• серная кислота для свинцово-кислотных аккумуляторов;
• щелочи (едкий натрий или калий) для щелочных аккумуляторов.

В щелочных АКБ для выполнения особых требований в составе электролита может присутствовать добавка едкого лития. Также едкий литий является основным в литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторах.

Требования к компонентам

Нормальное протекание химических реакций предъявляет особые требования к веществам электролита. Основное требование – высокая степень чистоты материалов. Чем чище будут химические вещества для приготовления электролита, тем выше будет КПД аккумуляторов и их долговечность.

Согласно требованиям стандартов, аккумуляторная серная кислота должна содержать не менее 92 – 94% серной кислоты. Оставшиеся 6 – 8% занимает вода. Содержание солей металлов не более тысячных долей процента.

Внимание! Щелочь выпускается в сухом виде и к ней предъявляются подобные требования.

Если с перечисленными веществами вопросов обычно не возникает (ответственность за чистоту возлагается на предприятия, выпускающие материалы и торговые организации), то с водой дела обстоят несколько хуже. Многие автолюбители не делают различие между обычной и дистиллированной водой.

Вода из водопровода насыщенна растворами различных солей металлов и органических веществ. Простое кипячение в состоянии избавиться от незначительного количества солей жесткости, а остальные вещества остаются в неизменном виде. В водопроводной воде наиболее опасными для аккумуляторов являются соли железа, находящиеся там в больших концентрациях.

Активные вещества для электролита нужно разводить дистиллированной водой, которая отличается тем, что содержание солей в ней минимально. Такая вода по своим химическим и физическим параметрам практически соответствует идеальной.

Плотность электролита

Для заливки в аккумуляторы используются составы с точно определенной концентрацией входящих в состав веществ. Для облегчения контроля количественного состава введено понятие плотности. Это объясняется тем, что дистиллированная вода обладает плотностью, равной 1 гр/см3 и любые посторонние добавки увеличивают это значение. Серная кислота и щелочь, имеют гораздо более высокие значения удельного веса, поэтому, измеряя плотность раствора, можно легко определить состав электролита. Плотность измеряется при помощи простейшего устройства, а о том, как замерять плотность, читайте в этой статье .

Количество исходных веществ

Чтобы приготовить электролит с заданным значением плотности, нужно взять строго определенное количество исходных веществ. В таблице ниже приведены данные по наиболее распространенным значениям плотности для разных типов электролита.

Плотность, г/см3	Количество воды, л	Количество кислоты, л	Количество щелочи, кг	Температура замерзания электролита, °С
1,24	0,819	0,242	-45
1.25	0,809	0,253	-50
1.26	0,8	0,263	-55
1.27	0,791	0,274	-60
1.28	0,781	0,285	-65
1,15 – 1.21	3	1	-19 … +35
1.25 – 1.27	2	1	-20 … -40

Для повышения допустимой температуры эксплуатации в регионах с жарким климатом или на предприятиях с высокой температурой окружающего воздуха, в щелочные аккумуляторы вводится добавка едкого лития в количестве 15-20 гр. на литр электролита.

Особенности технологии приготовления электролита

При самостоятельном приготовлении следует помнить следующее:

• плотность кислоты и щелочи намного выше плотности воды;
• реакции смешивания кислоты с водой и растворения щелочи происходят с выделением высокой температуры (до 80-90°С);
• кислоты и щелочи взаимодействуют с большинством металлов.

Из перечисленного следует, что посуда для приготовления электролита должна быть из материала, стойкого к действию агрессивных веществ и температуры. Наиболее соответствует этим требованиям посуда из стекла и керамики. Использование пластиковой посуды возможно при условии недопускания ее нагрева до высоких температур. Нельзя использовать эмалированную посуду, поскольку при наличии незаметных трещин в эмали будет происходить загрязнение электролита солями металлов. То же самое относится к изделиям из нержавеющей стали. Такие материалы не вступают в реакцию с водой, но производители не гарантируют ее нейтральность по отношению к агрессивным веществам.

Важно! Перед тем, как сделать электролит, заранее отмеряют необходимое количество компонентов.

Приготовление кислотного электролита

Высокая плотность кислоты и способность разогрева при смешивании с водой обусловили специфику приготовления раствора: кислоту нужно вливать в воду. Если поступить наоборот, то вода, оказавшись сверху, нагреется до температуры закипания и выплеснется наружу вместе с каплями кислоты.

Чтобы уменьшить нагрев, кислоту целесообразно разбавить в два этапа. На первом готовится раствор плотностью 1.40, а затем, после остывания, делают электролит необходимой концентрации. Раствор с плотностью 1.40 называют корректирующим. Он применяется для коррекции плотности электролита в рабочих аккумуляторах. После добавления кислоты в воду смесь аккуратно перемешивают стеклянной палочкой. Приготовленный электролит необходимо оставить на некоторое время (от половины до суток) для его равномерного смешивания и полного остывания.

Внимание! Срок хранения кислотного раствора неограничен.

Приготовление щелочного электролита

Необходимое количество щелочи высыпают в отмеренное количество воды и перемешивают до полного растворения. Также необходимо выдержать время, пока осадок не растворится полностью и температура не опустится до нормальной.

Раствор щелочи нужно хранить в герметично закрытой таре, не допуская попадания воздуха. Углекислый газ легко вступает в реакцию со щелочами с образованием карбонатов – солей угольной кислоты. В результате содержание активного вещества в растворе с течением времени падает.

Растворы кислоты и щелочи должны быть прозрачными или иметь легкий желтоватый оттенок. Наличие мутности отстоявшегося раствора говорит о низкой чистоте исходных компонентов и для использования в аккумуляторах непригодны.

Меры безопасности

Приготовление электролита представляет собой опасность из-за использования очень агрессивных веществ. Концентрированные растворы кислоты и щелочей способны вызвать труднозаживающие кислотные ожоги, а при попадании в глаза вызывают слепоту.

Перед работой следует приготовить нейтрализующий раствор для смывки случайно попавших на тело капель электролита:

• 1% раствор пищевой соды при работе с кислотой.
• Столовый уксус для обезвреживания щелочи. Уксус нужно наполовину разбавить водой.

Работать следует в резиновых перчатках и обязательно в защитных очках или маске. При попадании электролита на кожу нужно обильно промыть место попадания нейтрализующим раствором, а после промывки глаз немедленно обратиться к врачу.

Все работы производятся на открытом воздухе или хорошо вентилируемом помещении. Пары кислоты, выделяющиеся при приготовлении раствора (особенно в горячем состоянии) вызывают раздражение верхних дыхательных путей, выраженные сильным кашлем и отеком слизистых оболочек.

В качестве одежды в домашних условиях можно использовать ту, которую не сильно жалко, поскольку даже после промывки нейтрализующим раствором между волокнами ткани останется часть агрессивного вещества и вещи будут безнадежно испорчены.

Источник

Что такое аккумуляторный электролит и как его приготовить своими руками

Основная масса автомобилей работают совместно с кислотными аккумуляторами. Но встречаются и щелочные устройства. Они используются в различных сферах.

В аккумуляторы на производстве заливается специальная жидкость. В её основе лежит кислота или щёлочь. Этот состав рассчитан на весь эксплуатационный период. Если батарея относится к обслуживаемому типу, тогда периодически автовладелец доливает туда небольшое количество воды по мере её испарения.

Если раствор замёрз или помутнел, но сами пластины остались целыми и пригодными к эксплуатации, можно заменить электролит. В большинстве случаев приобретают готовые растворы с нужной плотностью. Но есть и те, кто предпочитает делать их своими руками.

Состав рабочей жидкости

В составе электролита для автомобильных аккумуляторов присутствует несколько компонентов.

Он зависит от типа самой АКБ. Многим будет интересно узнать о том, из чего же состоит электролит, и какая жидкость находится внутри корпуса аккумулятора.

• Свинцовые. Это самые распространённые виды аккумуляторов. Здесь в состав входит серная кислота, а также дистиллированная вода.
• Щелочные. А вот для щелочных аккумуляторов используется иной состав электролита. Это 20% водный раствор калия или натрия. Состав получается крайне едким, потому при работе с ним следует быть предельно осторожным. Чтобы повысить эксплуатационные характеристики, в жидкость добавляют разные присадки. К примеру, моногидрат литиевые добавки.

Это даёт понять, из чего состоит используемый в конструкции аккумулятора жидкий электролит.

Существуют АКБ с гелевым наполнением. Это тот же электролит, но смешанный со специальными загустителями. Подобные батареи необслуживаемые. А потому приготовить гель и залить его никак не получится.

Такой состав для АКБ остаётся неизменным. Всегда рекомендуется заливать такой же электролит, который был использован производителем. Это связано ещё и с составом свинцовых пластин, где также применяются разные добавки для улучшения их характеристик.

Основной упор с позиции автомобилистов делают на электролит для кислотных аккумуляторов и их состав. Ведь именно такие АКБ применяются для запуска двигателя и питания других потребителей в машине.

Компоненты и плотность

Чтобы химические реакции внутри протекали правильно и эффективно, нужно знать, какой именно электролит следует заливать в аккумулятор.

Для таких целей используются электролитические жидкости без посторонних примесей. В противном случае они могут начать активно снижать ёмкость батареи, либо вообще не позволят источнику питания работать.

Чтобы поднять эффективность и работоспособность, используйте чистые компоненты. По регламенту при заправке свинцовых автомобильных аккумуляторов в составе серной кислоты должно быть не более 7-8% воды.

Смешивается кислота с дистиллированной очищенной водой. В ней не должно быть никаких солей и прочих минералов. Потому категорически запрещено использовать водопроводную или кипячёную воду. Она быстро выведет из строя аккумулятор, а также может спровоцировать его взрыв, активный износ пластин.

Покупая готовый электролит, нужно смотреть на его состав и такие свойства как плотность. Для аккумуляторов это важнейший показатель. Причём плотность заливаемой электролитической жидкости зависит от региона и температурных условий, в которых эксплуатируется АКБ вместе с автомобилем.

Тут требования такие:

• Континентальный климат. Средняя температура зимой тут составляет -40 градусов Цельсия. В зимний период используют электролит плотностью 1,29 г/см 3 , а летом 1,25.
• Северные регионы. Это около -35 градусов зимой. Оптимально брать электролит с показателями плотности 1,27 г/см 3 .
• Центральный климатический регион. Это около -30 градусов зимой. Круглый год заливают состав с плотностью 1,25 г/см 3 .
• Южные регионы. Это морозы около -5 градусов Цельсия. Подходит электролит с плотностью 1,23 г/см 3 .
• Тропический климат. Даже зимой температура не ниже 5 градусов тепла. Используется состав на 1,21 г/см 3 .

Если говорить о щелочах, то эти компоненты поставляются в виде сухого состава. Важно, чтобы при транспортировке или во время хранения сухая щёлочь не вступала в реакцию с другими реагентами.

Гранулы нужно засыпать в дистиллированную воду, после чего перемешать. При необходимости в состав добавляют присадки.

Требования безопасности при самостоятельном приготовлении

Если вы решили сделать электролит для заправки своей свинцовой аккумуляторной батареи в домашних условиях, то крайне важно соблюдать технику безопасности.

Согласно этим правилам, состав приготовляется при выполнении следующих условий:

• Средства защиты. Они нужны для защиты глаз, кожи и органов дыхания. Важно использовать такие средства защиты, которые будут устойчивыми к агрессивным веществам. Потому на глаза надевают очки, на руки резиновые перчатки. Желательно резиновые сапоги на ноги и защитный фартук на тело.
• Нейтрализатор. Если кислота случайно разольётся, её следует засыпать нейтрализующим составом. Как известно, кислота нейтрализуется щёлочью. Потому наготове следует держать водный раствор на основе кальцинированной соды, либо нашатырный спирт. Обычно пищевая сода есть в каждом доме.
• Ёмкость для смешивания. Перемешивать между собой ингредиенты следует только в ёмкости из стекла или пластика. Материал должно быть устойчивым к агрессивным веществам. Если это щелочной раствор, тогда берите стальную или пластиковую тару. Ни один другой материал для таких целей не подходит.
• Проветриваемое помещение. Оптимально делать это на улице под навесом. Либо выбирать помещение с хорошей вентиляцией. Выделяющие кислотные и щелочные пары могут нанести вред здоровью, проникая в организм через дыхательные пути.
• Постепенное добавление. При приготовлении смеси своими руками кислоту постепенно заливают воду небольшими порциями. Жидкость требуется регулярно помешивать при этом, и стараться не останавливаться.

Соблюдение таких требований и правил убережёт вас от ошибок, сохранит здоровье, а также позволит успешно перезалить аккумуляторную батарею.

Что необходимо для работы

Для приготовления электролитической смеси рекомендуется заранее всё подготовить.

В список основного оборудования и приспособлений входят:

• Тара для смешивания ингредиентов. Примерно на 3-4 литра. Учитывайте объём заливаемой в аккумулятор жидкости. Материал тары выбирайте исходя из типа электролита.
• Мерная ёмкость. С её помощью отмеряется необходимое количество компонентов для создания правильного аккумуляторного электролита.
• Дистиллированная вода. Лучше взять специальную воду для заправки АКБ. Причём купить в проверенном и надёжном месте. Встречаются подделки, где вместо дистиллята залита обычная вода из-под крана.
• Серная концентрированная кислота. Приобретается в специализированных магазинах. Проще посетить магазин, который занимается продажами АКБ и комплектующих к ним.
• Палочка из стекла. Нужна для перемешивания ингредиентов. Другие материалы лучше не использовать. Может возникнуть реакция.
• Ареометр. Бывает разной конструкции и типа. С его помощью измеряется плотность получаемой смеси.

Если всё это есть, то можно приступать к работе.

Как сделать смесь своими руками

Теперь к вопросу о том, как приготовить самостоятельно электролит для своего аккумулятора.

Здесь нет ничего сложного. В основном акцент делают на технике безопасности и постепенном добавлении кислоты. Не стоит сразу всю порцию заливать в дистиллят. Думайте о собственной безопасности.

Нюансы приготовления электролитов для свинцовых типов аккумуляторов не сильно отличаются от щелочных. Но будет правильно рассмотреть их отдельно.

Кислотные АКБ

Работать нужно только в проветриваемых помещениях, где температура не превышает 25 градусов Цельсия. Прежде чем готовить смесь, определите объём жидкости, помещающейся в вашу батарею. Это около 2,5-3,8 литров для АКБ под легковые автомобили.

Электролит лучше приготовить с небольшим запасом. Буквально 300 мл.

Ориентируйтесь на климатическую обстановку. Чем температура ниже, тем более плотный электролит потребуется залить.

Чаще всего используют стандартную плотность в 1,28 г/см 3 . Чтобы сделать электролит для автомобильных аккумуляторов такой плотности, состав должен соблюдать пропорции, где на 1 литр дистиллята идёт 360 мл. кислоты.

Если это южные регионы с жарким климатом, тогда расчётная плотность будет около 1,24 г/см 3 . Здесь уже на 1 литр воды идёт 330 мл. кислоты.

Теперь пошагово о том, как правильно и самостоятельно приготовить нужный электролит для заливки внутрь своего аккумулятора:

• сначала налейте в устойчивую к реакциям ёмкость дистиллированную воду в расчётном количестве;
• тонкой струйкой постепенно начинайте вливать серную кислоту;
• параллельно помешивайте смесь стеклянной палочкой, только не быстро;
• затем сделайте промежуточные замеры плотности;
• подождите около 10-12 часов, чтобы ингредиенты полноценно вступили в реакцию;
• ещё раз воспользуйтесь ареометром, чтобы проверить плотность;
• если она ниже требуемого, добавьте немного кислоты;
• если плотность оказалась слишком высокой, разбавьте состав дистиллятом.

Затем нужно дистиллированной водой промыть аккумулятор, чтобы вывести оттуда остатки старой жидкости.

Заливается свежая смесь и АКБ ставится на зарядку. По завершении зарядки проводится контрольный замер плотности. При необходимости состав корректируется кислотой или водой.

[important] Показатели плотности будут правильными лишь при условии, что АКБ полностью заряжена. [/important]

Даже если при смешивании получились нужные характеристики, это не означает, что после зарядки они останутся такими же.

Щелочные АКБ

Далее к вопросу приготовления электролита, но уже на щелочной основе.

Тут принимают во внимание текущее агрегатное состояние основного компонента. То есть щелочи. В основном это гранулы, либо жидкость. В жидком состоянии щёлочь смешивают с водой.

Если используются гранулы, тогда их следует засыпать в дистиллированную воду и перемешать палочкой из стекла. Пропорции прописаны в заводской инструкции АКБ. Поэтому стоит взглянуть на боковую часть батареи. Там должна быть наклейка.

Плотность также зависит от условий климата. При низкой температуре воздуха используется более плотная рабочая жидкость.

Есть несколько наиболее часто используемых пропорций:

• 1/5 часть сухой щёлочи на 4/5 части воды. Так получается электролитический раствор с плотностью 1,17-1,19 г/см 3 .
• 1/3 гранул на 2/3 воды. Актуально, если нужна плотность от 1,19 до 1,21 единиц.
• 1 к 1. Это равная пропорция. Она необходима для создания раствора с минимальными показателями температуры застывания.

После смешивания полученный состав следует оставить в течение 6 часов, герметично закрыв крышкой. Если будет контакт с воздухом, это приведёт к деградации смеси, и её свойства ухудшатся.

За время выдержки часть щелочей выпадает в осадок. Заливать внутрь аккумулятора необходимо только светлую жидкость, без осадка.

Если внутрь батареи попадут твёрдые фракции, это приведёт к замыканию электродов, и быстрому выходу из строя аккумулятора.

Какие ещё бывают электролиты

Если говорить о самостоятельном приготовлении электролита, проводимого в домашних условиях, то тут практикуется только жидкий щелочной и кислотный тип смеси. Причём первый делают намного чаще.

Остальные виды электролитических составов не готовят самостоятельно. Это касается гелевых и AGM аккумуляторов. Потому пытаться их перезалить своими силами не рекомендуется. Технологически это сложно. Плюс эти батареи относятся к числу необслуживаемых. Чтобы добраться до электролита, придётся нарушать герметичность корпуса. А это уже крайне опасная затея. Ничем хорошим для чрезмерно экономного автовладельца это не закончится.

В самостоятельном обслуживании аккумуляторных батарей, которые предусматривают наличие крышек с доступом к электролиту, нет ничего сложного. Тут главное — быть внимательным, осторожным и последовательным в своих действиях.

Рассчитать пропорции между водой и кислотой, либо щёлочью, легко. Можно ориентироваться на таблицы по ГОСТу, либо просто вооружиться калькулятором.

Вы когда-нибудь делали электролит своими руками? Почему отказались от идеи его покупки в готовом виде? Для какого аккумулятора готовили смесь? Каким получился результат?

Делитесь своим опытом и личными наблюдениями в комментариях.

Подписывайтесь, оставляйте отзывы и задавайте актуальные вопросы!

Источник