ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92

Содержание

Что такое электролит для аккумуляторов и как его приготовить?

Электролит – одна из основных составляющих аккумуляторных батарей, которые дают возможность запуска автомобиля. Он бывает нескольких видов, различающихся по своему составу. Своевременный контроль за количеством и качеством электролита в аккумуляторе позволит избежать преждевременный выход аккумулятора из строя и сэкономить на покупке нового устройства.

Содержание статьи

Виды, состав и особенности

На данный момент различают три вида электролитов для аккумуляторов, для щелочных аккумуляторов — щелочной, а для кислотных — кислотный, но так же выделяют и корректирующий электролит, необходимый при обслуживании батарей.

Как определить кислотный аккумулятор или щелочной? Проще всего это сделать по маркировке корпуса и по материалу, из которого он сделан. Корпус кислотных АКБ всегда изготавливается из специального пластика, тогда как щелочные батареи могут быть сделаны из металла. Так же можно определить протестировав каплю электролита из аккумулятора: кислотный электролит вступит в реакцию с содой или мелом.

Кислотный

Представляет собой смесь серной кислоты, составляющей тридцать пять процентов всего состава, и дистиллированной воды, которая занимает оставшиеся шестьдесят пять. Данный состав в аккумуляторе находится в емкости со свинцовыми пластинами, при контакте этих элементов и происходит выработка тока.

Преимущества кислотного электролита:

  • Высокий уровень КПД
  • Слабая потеря заряда при бездействии
  • Выдача высокого стартового тока
  • Невысокая стоимость

Недостатки:

  • Чувствительность к перепадам температур
  • Неэкологичность
  • Необходимость регулярного контроля плотности состава

Следует отметить, что кислотный электролит используется в большинстве моделей аккумуляторных батарей для автомобилей, так как только он способен давать достаточное количество тока для запуска двигателя. При этом аккумуляторы, изготовленные с использованием данного раствора, делятся на две группы:

  • Обслуживаемые
  • Необслуживаемые

Первый вид обеспечивает легкий доступ к содержимому банок. В них можно замерять плотность электролита, при необходимости заливать дистиллированную воду и электролит, просто открутив крышки с банок.

В случае с необслуживаемыми моделями провести подобные действия также возможно, однако для этого нужно самостоятельно вскрыть устройство, провести нужные действия, а затем герметично их закрыть. В подобных случаях могут быть использованы дрель и сварочный аппарат.

Проводить замену электролита в необслуживаемых моделях стоит только в тех случаях, когда их гарантийный срок истек. Часто это производится исключительно для получения опыта проведения подобных операций.

Щелочной

Щелочной электролит состоит из гидроокиси калия, натрия, лития или всех этих составляющих в комплексе, разведенных в воде.

К достоинствам данного вида относятся:

  • Длительный период службы
  • Способность сохранять свойства при значительных перепадах температуры
  • Гораздо меньшее выделение вредных газов в атмосферу
  • Способность выдерживать встряски
  • Неприхотливость в обслуживании

Недостатки:

  • Меньшая величина электродвижущей силы по сравнению с кислотными
  • Отсутствие способности подачи стартового тока для запуска двигателя
  • Более высокая стоимость

Несмотря на долгий срок службы, неприхотливость и другие преимущества применение данного вида электролита в автомобильной промышленности ограничено. Виной тому неспособность выработки достаточного уровня стартового тока, необходимого для запуска двигателя. К минусам также относятся их внушительные габариты.

Однако устройства на щелочном электролите успешно применяются в обеспечении током тяговых и локомотивных составов.

Важно! Перед осуществлением замены следует убедиться, что аккумулятор именно щелочной. В противном случае АКБ можно полностью вывести из строя.

Корректирующий

Данный электролит является специальным составом с высоким содержанием активных веществ, используемый для повышения плотности электролита аккумулятора. Он предназначен для повышения концентрации активных веществ в батарее. 

В продаже можно встретить следующие виды корректирующего электролита:

  • Твердый калиево-литиевый
  • Жидкий калиево-литиевый с различной плотностью
  • Жидкий кислотный

Корректирующий электролит можно изготовить самостоятельно, имея под рукой необходимые для этого составы, однако зачастую его проще купить, так как стоимость его более чем доступна.

Как пользоваться корректирующим электролитом:

  • Удалить из банок немного электролита
  • Долить в них такое же количество корректирующей жидкости
  • Установить АКБ на заряд номинальным током для запуска процесса смешивания полученного состава на полчаса
  • Оставить батарею на остывание на пару часов
  • Произвести замер плотности и при необходимости отрегулировать его снова

При повторной коррекции количество заменяемого электролита следует уменьшить.

Как приготовить самостоятельно

Перед тем, как самостоятельно заменить электролит для аккумулятора, необходимо принять соответствующие меры безопасности и приготовить предметы индивидуальной защиты:

  • Перчатки
  • Фартук
  • Защитные очки
  • Раствор соды на случай попадания средства на кожу или предметы одежды
  • Уксус или лимонную кислоту – для нейтрализации щелочи

Проводить действия следует в хорошо проветриваемом помещении с температурой воздуха не выше +25 C°. Следует заранее знать, какой объем готового электролита потребуется для заполнения батарей. В среднем, в современных АКБ количество раствора составляет от 2,6 до 3,7 литра. Поэтому стоит сразу ориентироваться на максимальное количество. За основу можно взять 4 литра конечного раствора.

Для приготовления электролита необходимо заранее приготовить следующие предметы:

  • Посуду достаточной емкости, изготовленную из материала, устойчивого к воздействию кислоты и щелочи
  • Небольшую палочку для перемешивания электролита
  • Инструменты для проведения замеров плотности, температуры и уровня раствора
  • Для кислотного электролита – серную жидкость, для щелочного – щелочь в твердом или жидком виде, литий или силикагель

Важно! Все используемые материалы должны быть химически нейтральными для исключения возникновения ненужных реакций при их соприкосновении. В качестве емкости вполне подойдут обычные стеклянные банки.

Процесс приготовления щелочного электролита

Ингредиенты для приготовления данного состава могут быть как в жидком виде, так и в твердом. Если с первым все понятно, то перед тем как залить, щелочной электролит из твердого вещества потребуется развести в дистиллированной воде.

Требуемая плотность указывается на сайте производителя аккумулятора, также информацию можно найти в прилагаемой инструкции по эксплуатации. Твердый электролит берется пропорционально нужному количеству окончательного жидкого раствора и составляет:

  • 1/5 – для получения раствора плотностью 1,17-1,19 г/м³
  • 1/3 – для раствора плотностью 1,19-1,21 г/м³
  • 1/2 — для раствора плотностью 1,25-1,27 г/м³

Процесс приготовления состоит из следующих шагов:

  • Налить в посуду дистиллированную воду
  • Добавить нужное количество щелочи
  • Перемешать раствор
  • Плотно закрыть крышкой
  • Настаивать в течение 6 часов

После того, как процесс настаивания будет завершен, необходимо слить светлый раствор. Если часть состава выпадает в осадок, нужно его регулярно перемешивать. При заливке нужно следить, чтобы он остался на дне, не попав в аккумулятор, в противном случае это грозит выходом АКБ из строя.

Приготовление раствора для свинцовых аккумуляторов

Перед тем, как разбавить кислотный электролит, необходимо определить нужные пропорции. Они зависят от климатических условий, в которых планируется эксплуатация устройства.

Для получения электролита плотностью 1,28 г/м³, что приемлемо для средних климатических условий, потребуется в один литр дистиллированной воды влить 0,36 л серной кислоты. Для жарких регионов количество серной кислоты уменьшается до 0,33 л на то же количество воды.

Как разводить аккумуляторную кислоту:

  • Налить в подготовленную емкость дистиллированную воду
  • Аккуратно тонкой струйкой влить в нее кислоту
  • Измерить плотность полученного раствора
  • Оставить раствор настаиваться на 12 часов

Важно! Нельзя вливать воду в кислоту! Правильно — вливать кислоту в воду. Не следует торопиться, вливая кислоту, давайте возможность ей постепенно раствориться в воде.

Инструкция по замене

Замена электролита производится в следующих случаях:

  • Электролит в банках изменил цвет, стал мутным. Причиной тому может быть использование не дистиллированной воды для добавки, а обычно. Она может содержать примеси, вступающие в химическую реакцию с электролитом и образовывая твердые соединения, выпадающие в осадок
  • После зарядки аккумулятора невозможно добиться нужной плотности
  • Электролит вытек по неосторожности
  • Новый аккумулятор быстро разряжается. Причиной тому может быть замерзание раствора

Замена электролита, независимо от того, является он щелочным или кислотным, производится в несколько шагов:

  • Демонтаж аккумулятора из транспортного средства
  • Очистка АКБ от загрязнений
  • Выкачивание имеющейся жидкости с помощью груши или шприца
  • Промывка банок дистиллированной водой
  • Заливка электролита с помощью груши или аналогичных приспособлений

Уровень заливки определяется метками внутри банок. Если они отсутствуют, нужно руководствоваться правилом – электролит должен быть на уровне выше пластин на 5-7 миллиметров. При этом от его уровня до крышек банок должно оставаться не менее двух сантиметров.

Очень важно при сливе электролита не наклонять его в сторону и тем более не переворачивать. На дне сосудов могут оказаться твердые частицы, которые застрянут в пластинах, полностью выведя их из строя. Допускается легкое покачивание воды из стороны в сторону при промывании, такие же действия можно производить после заливки электролита в аккумулятор.

После этого АКБ устанавливается на зарядку, после чего следует проверить получившуюся плотность. Замеры должны производиться не арене, чем через пару часов после снятия устройства с зарядки, так как существует риск получить завышенные показания. Если плотность недостаточно высокая или, напротив, имеет излишние значения, ее следует отрегулировать добавлением кислоты, щелочи или дистиллированной воды.

Полезное видео

Видео инструкция о замене электролита

Заключение

Независимо от типа электролита, используемого в эксплуатируемой АКБ, можно самостоятельно произвести его полную замену, проверку плотности и других показателей. Однако стоит помнить о технике безопасности, так как электролит – опасный химический состав, способный значительно повредить кожные покровы и глаза.

 

Какая кислота в аккумуляторе автомобиля применяется в качестве электролита?

Владельцы автомобилей часто задаются вопросом о том, какая кислота в аккумуляторе автомобиля, от которой зависит срок его службы. Производители этой продукции в основном заливают серную кислоту, представляющую кислотно-водный раствор определенной плотности и концентрации. Она называется электролитом, и для контроля его качества следует знать определенные особенности обращения, проверки и технические характеристики.

В некоторых АКБ используется щелочной электролит, состоящий из элементов лития, натрия, калия и их комбинаций. В основном это сухозаряженные источники питания, которые применяются в суровых климатических условиях.

Содержание статьи

Состав электролита

Электролит, или серная кислота используется современной промышленностью для производства источников тока:

  • в батареях;
  • аккумуляторах;
  • электрических конденсаторах.

В аккумуляторы заливается серная кислота разбавленного соотношения с водой — примерно 70% воды, 30% H2SO4. При ее отсутствии устройство не пригодно к работе. Особого внимания также заслуживает плотность жидкости, которую следует проверять и при необходимости увеличивать.

Контроль плотности

Плотность в автомобильном свинцово-кислотном аккумуляторе измеряют в гр/см³, и она должна быть пропорциональна концентрации раствора с обратной зависимостью температур жидкости. Нормальный показатель — 1,27-1,29 гр/см³. Этот показатель позволяет определить состояние батареи, и если она не держит заряда, то необходимо проверить количество вещества. Со временем уровень электролита аккумулятора автомобиля сокращается, и соответственно, увеличивается плотность при гидролизе воды и нагрева. Для этого требуется периодически доливать дистиллированную воду, снижая концентрацию серной кислоты. Процедуру можно выполнить самостоятельно, если знать, сколько требуется для определенной модели вещества.

Электролит для аккумуляторов можно приобрести в магазинах, либо сделать своими руками и научиться регулировать плотность, своевременно измерять и ухаживать за устройством для продления срока службы.

Для приготовления потребуются следующие компоненты:

  • Серная кислота.
  • Вода дистиллированная.
  • Емкость из стекла, свинца, керамики, устойчивая к воздействию химического вещества.
  • Эбонитовая баночка для размешивания.

Для приготовления в емкость заливается дистиллированная вода, затем серная кислота, и палочкой параллельно помешивается получаемая смесь. Процедуру проводят последовательно, так как при обратном варианте можно получить ожоги. Если места эксплуатации автотранспорта климат умеренный, то следует придерживаться такой пропорции веществ: на 1 л воды — 0,36 л кислоты. Для теплого климата на 1 л воды следует заливать кислоту в объеме 0,33 л. Полученное вещество накрывается и оставляется на сутки до образования осадков и остывания. При замене электролита в аккумуляторе надевают резиновые перчатки и очки для защиты глаз.

Напомним, что при обратном проведении заливки, в частности, первой воды, возможна реакция гидратации и образования тепла в кислоте. Вероятно, что вода закипит и спровоцирует разбрызгивание.

Проверять плотность аккумулятора необходимо раз в три месяца. Для этого пользуются ареометром.

Составляющий компонент строения АКБ

Без наличия в аккумуляторе электролита не будет выполняться его основная функция, так как вещество является активатором заряда и разряда. В емкости устройства жидкости должно быть много, и, соответственно, вес аккумулятора не маленький. Примерное соотношение конструкции представляет до 20 % веса жидкости, до 25 % пластика и свинцовая составляющая достигает до 80 % веса. Плюсовые пластины состоят из диоксида свинца, минусовые монолитные пластины — чистый свинец. Пластины служат для сборки пакетов, способствующих накоплению заряда.

Следует отметить, что АКБ различается по моделям, и, в частности, модель 55 А/ч относится к одной из самых легких, какую можно встретить в легковых автомобилях достаточно часто. Ее вес не превышает 16 кг. Есть более компактные модели с незначительным весом, как, например, 40 А/ч и другие варианты.

Нейтрализация электролита

Если аккумулятор вышел полностью из строя, его требуется утилизировать грамотно. Но также в случае течи электролита из батареи необходимо узнать, чем нейтрализовать ее.

Бывают ситуации, когда при поломке аккумулятора может быть залита отдельная часть в месте его нахождения. Для этого необходимо вытащить батарею и провести очистку. Нейтрализация этого вещества из аккумулятора, как правило, проводится при помощи специального оборудования и применения технологий. Это важно с экономической и экологической точек зрения. Если проводить неорганизованную нейтрализацию, можно нанести значительный вред окружающей среде.

В настоящее время имеются два варианта нейтрализующего вещества с кислотами промышленным способом. Первый предусматривает устранение фильтрующим методом сброса кислоты в стоки, с пропусканием через магнезит, известняк и другие материалы, а второй способ – регенерация кислоты специальной обработкой с последующим получением товарного продукта. Но на практике многие водители рекомендуют в случае пролива опасного вещества использовать щелочный раствор, который делается из пищевой соды и воды.

При регулярной проверке аккумулятора, в том числе контроле за плотностью и уровнем электролита, можно избежать многих проблем и продлить срок эксплуатации батареи, не допустить механических разрушений. Всегда требуется внимательно относиться к устройствам при эксплуатации, особенно в зимнее время, когда при низких температурах и сниженной плотности электролита может произойти его замерзание или разрушение пластин.

Электролит для аккумуляторов:его назначение и виды

Практически на всем протяжении эксплуатации автомобильной техники, водители сталкиваются с таким понятием как уровень и плотность электролита в аккумуляторе. Обслуживаемые батареи до сих пор в большинстве случаев вытесняют свои аналоги по некоторым техническим параметрам, одним и таких параметров является диапазон рабочих температур.

Электролит для аккумуляторов

Жидкость для аккумуляторов представляет собой особый раствор из активных веществ необходимый для накопления и удержания внутренней энергии источника питания. От состава такого электропроводника зависит нормальная работа батареи, а также срок службы, который измеряется количеством циклов заряд-разряд. Непосредственно в самом растворе для АКБ происходит преобразование химической реакции в электричество в процессе зарядки. Многие современные источники питания работают на жидких электролитах.

Для обеспечения питания автомобильной техники применяются два основных вида электролита:

  • щелочной;
  • кислотный.

Основным минусом таких батарей является необходимость систематического осмотра и добавления дистиллированной воды в банки. Применять следует только качественные материалы иначе источник питания может выйти из строя.

Важно! Использование в аккумуляторе обычной воды приводит к осыпанию пластин и выходу батареи из строя.

Электролит кислотный

Самым распространенным раствором, применяемым в автомобильных источниках, питания является кислотный. Такая специальная жидкость состоит из двух элементов:

  • дистиллированная вода;
  • кислота.

Для кислотных аккумуляторов есть одна особенность, их необходимо постоянно обслуживать, доливать кислоту или воду. Такие меры следует выполнять из-за испарения электролита в режиме эксплуатации, либо заряда.

Интересно знать! Плотность и уровень электролита являются основными показателями, за которыми необходимо постоянно следить.

Аккумуляторная кислота

В качестве кислотной составляющей применяется раствор на основе серы (серная кислота). Такое вещество является очень опасным и может привести к химическим ожогам при попадании на кожные покровы или слизистую.

Серная кислота представляет собой маслянистую жидкость без цвета. Она хорошо растворяется в воде, при этом может выделяться значительное количество тепла. При нормальной температуре и без посторонних примесей имеет плотность 1,830 г/см3. Однако примеси все же могут содержаться в составе раствора, в нем могут находиться мышьяка, марганец, хлор и железо.

Дистиллированная вода

В процессе приготовления электролита необходимо применять очищенную от примесей воду. Категорически запрещается использовать водопроводную и речную,  это приведет к необратимым реакциям в источнике питания. Допускается добавлять в раствор конденсат, образующийся в котельных установках повышенной мощности.

Для промышленного изготовления дистиллированной воды применяют специальные электрические дистилляторы. Установка мощностью 4 кВт имеет производительность до пяти литров в час.

Совет! Перед применением воды после очистки необходимо проверить содержание посторонних примесей в ней.

Основные соотношения составляющих

Для приготовления электролита необходимой концентрации необходимо руководствоваться следующими рекомендациями при подборе пропорций вещества:

Для того, чтобы приготовить жидкость плотностью 1,4 г/см3 необходимо соблюдать пропорции в таблице:

 

Изготовление раствора из кислоты плотностью 1,83 г/см3 рекомендуется по следующим пропорциям:

Существует еще один необходимый параметр, который следует учитывать это уменьшение количества изготовленного раствора кислоты и воды при понижении температуры. Для контроля за этим свойством создана таблица сокращения количества раствора:

Вязкость

В процессе эксплуатации аккумуляторной батареи в каждой банке протекают химические реакции. Скорость взаимодействия напрямую зависит от вязкости электролита. Данный параметр характеризует процессы диффузии при разряде и заряде батареи. При повышении вязкости снижаются скорости реакций в электролите, происходит уменьшение внутренней емкости аккумулятора. Пониженная температура пагубно влияет на показания этого параметра, поэтому при установке источника питания следует учитывать это условие.

Удельное сопротивление

При полезных свойствах проводимости электролит имеет и характеристику сопротивления. Она рассчитывается по формуле:

R= r*S/L,

где r — это внутренне удельное сопротивление источника питания;

S- это поперечное сечение проводника;

L- это длина проводника.

Значение удельного сопротивления обратно пропорционально показаниям температуры окружающей среды.

Для сохранения широкого диапазона рабочих температур повышают плотность электролита. В таблице указана температура замерзания электролита в аккумуляторе:

Внимание! В современные пусковые аккумуляторы заливают проводниковый раствор значением плотности 1,3 г/см3, это позволяет сохранить полезные свойства в суровых условиях эксплуатации, а также продлить срок годности.

Щелочной электролит

Состоит данный электролит из щелочной составляющей и дистиллированной воды. Щелочь представляет собой соединения на основе калия (КОН) или лития.

КОН- твердое вещество белого цвета, полностью растворяется в воде при этом выделяется тепло. Электролит для щелочных аккумуляторов изготавливают трех видов:

  • высший, с содержанием КОН до 96%;
  • категории А до 92%;
  • категория В до 88%.

Внимание! В процессе производства щелочного электролита необходимо соблюдать меры предосторожности, так как едкий калий является опасным веществом.

Рекомендуемая плотность для АКБ указывается в паспорте источника питания при изготовлении. Производители при нормальном режиме работы заливают электролит со значением 1,21 г/см3, в зимний период концентрация щелочи в нем прибавляется до значения 1,27 г/см3.

Плотность щелочного электролита указана в таблице:

Утилизация электролита

При выходе из строя источника питания необходимо заменить его на новый. Тогда возникает вопрос, а куда деть старый. В настоящее время существует большое число пунктов приема и утилизации отработавших аккумуляторов. Специальные станции переработки электролита нейтрализуют вредные вещества в нем, при этом оберегая окружающую среду от опасности загрязнения.

Изготовление электролита самостоятельно это трудоемкий и опасный процесс, поэтому целесообразнее будет приобрести готовый в магазине. Заводская жидкость, приготовленная с соблюдением всех технологий, значительно увеличит срок службы аккумулятора и убережет от опасного осыпания пластин внутри батареи.

Кислый электролит - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Кислый электролит

Cтраница 1

Кислые электролиты наиболее дешевы и устойчивы в работе, а в случае применения нагрева и перемешивания позволяют работать при высоких плотностях тока; однако их можно применять только для покрытия изделий, имеющих несложную форму. Изделия более сложной формы и имеющие сварные швы покрываются в цинкатных и цианистых электролитах, рассеивающая способность которых значительно выше, чем у кислых электролитов, вследствие чего цинк распределяется более равномерно.  [1]

Кислые электролиты обладают рядом ценных свойств: они устойчивы в работе, не ядовиты, допускают применение высоких плотностей тока, особенно при перемешивании. Недостаток их заключается, как уже говорилось выше, в неравномерном распределении покрытия, особенно при осаждении на рельефные детали. Уменьшить этот недостаток можно, применяя режим реверсированного тока. Под реверсированным током пони - мают такой постоянный ток, полярность которого периодически изменяется по заданному закону. Применение такого тока позволяет улучшить качество покрытия, увеличить его равномерность, а также допустимую плотность тока, предупредить пассивацию анодов. Растворение осадка в анодный период способствует выравниванию концентрации ионов в приэлектродной области и получению гладких, плотных и мелкокристаллических покрытий.  [2]

Кислые электролиты допускают применение высоких плотностей тока, что особенно важно при нанесении покрытий на ленту и проволоку при их протягивании через ванну. Электролиз ведут при комнатной температуре. Наличие в растворе ионов олова только одной валентности способствует его стабильности. Кислые электролиты отличаются сравнительно невысокой рассеивающей способностью, что затрудняет обработку в них деталей сложной конфигурации. В щелочных растворах рассеивающая способность значительно выше, но скорость осаждения покрытий почти вдвое ниже, чем из кислых электролитов, из-за различия электрохимических эквивалентов при разряде олова из двух - и четырехвалентных ионов. Доброкачественные покрытия из таких растворов получают только при выделении металла из четырехвалентных ионов, и поэтому необходимо принимать меры для предотвращения появления двухвалентных ионов. Это достигается использованием предварительно пассивированных оловянных анодов. Электролиз ведут при 60 - 80 С.  [3]

Кислые электролиты позволяют вести процесс электролиза при более высоких параметрах по сравнению со щелочными.  [4]

Кислые электролиты характеризуются удовлетворительным качеством покрытий, высокими плотностями тока и высоким выходом по току. Эти электролиты устойчивы в эксплуатации и не требуют подогрева и вентилящшнного оборудования.  [5]

Кислые электролиты применяются для получения толстых осадков меди. Раствор фильтруют в ванну и после охлаждения добавляют требуемое количество серной кислоты. В табл. 31 - 9 приведены типовые рецепты кислых электролитов и режимы работы ванн.  [6]

Кислые электролиты применяются для цинкования изделий несложной формы. Главной составной частью их является сернокислый цинк ZnSO4 - 7h3O, концентрация которого колеблется в широких пределах. Для увеличения электропроводности и улучшения качества покрытия добавляют Na. Важным для работы ванн является сохранение постоянного значения рН электролита.  [7]

Кислые электролиты по составу и режиму работы подобны кислым цинковым электролитам, отличаясь от цинковых главным образом тем, что допускают изменение кислотности в бол е широких пределах.  [8]

Кислые электролиты - просты и устойчивы по составу, позволяют работать при высоких плотностях тока, особенно при повышенной температуре и перемешивании сжатым воздухом. Поэтому осадки меди из кислых электролитов грубее по структуре, чем из цианистых, однако они достаточно плотны и выделяются с высоким, почти теоретическим выходом по току в интервале рабочих плотностей тока.  [9]

Кислые электролиты обладают рядом ценных свойств: они устойчивы в работе, не ядовиты, допускают применение высоких плотностей тока, особенно при перемешивании. Недостаток их заключается, как уже говорилось выше, в неравномерном распределении покрытия, особенно при осаждении на рельефные детали. Уменьшить этот недостаток можно, применяя режим реверсированного тока. Под реверсированным током понимают такой постоянный ток, полярность которого периодически изменяется по заданному закону. Применение такого тока позволяет улучшить качество покрытия, увеличить его равномерность, а также допустимую плотность тока, предупредить пассивацию анодов. Растворение осадка в анодный период способствует выравниванию концентрации ионов в приэлектродной области и получению гладких, плотных и мелкокристаллических покрытий.  

Электролиты и неэлектролиты

1. Электролиты - это вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток.

2. К электролитам относятся щелочи, растворимые соли и кислоты.

3. В водных растворах электролиты распадаются на ионы.

4. Неэлектролиты - вещества, растворы которых не проводят электрический ток.

5. К неэлектролитам относят простые вещества (металлы и неметаллы), оксиды, большинство органических веществ: углеводороды, спирты, альдегиды, углеводы, простые и сложные эфиры и др.

6. Слабые кислоты: H2S, H2CO3, HF, H2SO3, H2SiO3, органические кислоты

 

Давайте порассуждаем вместе

1. К электролитам относится

1) метанол

2) железо

3) хлорид железа (II)

4) оксид железа (III)

 

Ответ: электролитом является хлорид железа (II) - растворимая соль

2. К электролитам относится

1) фосфор

2) сера

3) глюкоза

4) уксусная кислота

 

Ответ: электролитом является уксксная кислота - т.к. это растворимая кислота.

3. К слабым электролитам не относится

1) соляная кислота

2) сероводород

3) угольная кислота

4) уксусная кислота

 

Ответ: соляная кислота не относится к слабым электролитам, это сильный электролит

4. К сильным электролитам не относится

1) бромоводород

2) хлороводород

3) сероводород

4) серная кислота

 

Ответ: сероводород - это слабый электролит, не относится к сильным электролитам

5. Сильным электролитом является

1) угольная кислота

2) серная кислота

3) сахароза

4) метан

 

Ответ: серная кислота - сильный электролит

6. Не является электролитом

1) поваренная соль

2) щелочь

3) азотная кислота

4) спирт

 

Ответ: спирт не является электролитом

7. К электролитам относится

1) C2H5OH

2) C2H4

3) Ca(OH)2

4) CO

 

Ответ:  Ca(OH)2 - малорастворимое основание, значит относится к электролитам

Кислоты как электролиты, их классификация по различным признакам. — КиберПедия

Кислотами называют сложные вещества, молекулы которого состоят из атомов водорода и кислотного остатка.

Вспомним, что мы уже знаем о кислотах и их классификации.

Мы выяснили, что классификаций кислот несколько, как и признаков классификации. Но какими бы разными они не были, все кислоты при диссоциации образуют катионы водорода, которые и обуславливают ряд общих свойств: кислый вкус, изменение окраски индикаторов (демонстрационный эксперимент кислота + индикаторы), взаимодействие с другими веществами. На прошлых уроках мы познакомились с вами с ТЭД, поэтому давайте запишем определение кислот с позиции этой теории.

Кислотами называют электролиты, которые при диссоциации образуют катионы водорода и анионы кислотного остатка.

Самостоятельная работа с учебником: Химия для профессий и специальностей технического профиля: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / О.С.Габриелян, И.Г. Остроумов, страница 73. – рассмотреть классификацию кислот.

Химические свойства кислот в свете теории электролитической диссоциации.

Основные химические свойства рассматриваются в виде схемы представленной в учебнике:

1. Кислота + металл → соль + водород

(реакция замещения)

Данные реакции идут при выполнении нескольких условий:

если металлы стоят в ряду активности металлов до водорода;

в результате реакции должна получаться растворимая соль, если образуется нерастворимая соль то на поверхности металла образуется плёнка из этой соли, которая прекращает доступ кислоты к металлу;

нерастворимая кремниевая кислота не взаимодействует с металлами;

особо взаимодействуют с металлами азотная и концентрированная серная кислоты, но об этом мы будем говорить в 9 классе.

Al + 3 H2SO4 = Al2(SO4)3 + H2

Al0 + 6H+ + 3SO42- = 2Al3+ + 3SO42- + H2

Al0 + 3SO42- = 2Al3+ + H2

Cu + 2HCl ≠

2. Кислота + основание → соль + вода (реакция нейтрализации)

(реакция обмена)

Эта реакция универсальна и протекает между любой кислотой и между любым основанием.

НCl + NaOH = NaCl + Н2О

H+ + Cl- + Na+ + OH- = Na+ + Cl- + Н2О

H++ OH- = Н2О

Реакцию между нерастворимым основанием и кислотой предлагается написать ребятам самостоятельно (молекулярное, полное и сокращённое ионное) первый составивший получает оценку:

Fe(OH)2 + H2SO4 = FeSO4 + 2H2O

Fe(OH)2 + 2H+ + SO42- = Fe2+ + SO42- + 2H2O

Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2O

3. Кислота + оксид металла → соль + вода

(реакция обмена)

При составлении данного уравнения обратить внимание обучающихся на то, что оксиды металлов не являются электролитами, поэтому в ионном уравнении его записывают в молекулярном виде (мультимедийное учебное пособие “Химия.8 класс” №5, 6).



CuO + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O

CuO + 2H+ + SO42- = Cu2+ + SO42- + 2H2O

CuO + 2H+ = Cu2+ + 2H2O

Данный тип реакций идёт в случае образования растворимой соли, если образуется нерастворимая соль, то на поверхности металла образуется плёнка из этой соли, которая прекращает доступ кислоты к оксиду.

4. Кислота + соль → новая кислота + новая соль

(реакция обмена)

Взаимодействие кислот с солями типичная реакция обмена и протекает по тем же закономерностям, т.е. в случае образования осадка, газа или слабого электролита.

Al2(CO3)3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O + 3CO2

2Al3+ + 3CO32- + 6H+ + 3SO42- = 2Al3+ + 3SO42- + 3H2O + 3CO2

3CO32- + 6H+ = 3H2O + 3CO2

Особенности взаимодействия концентрированной серной и азотной кислот с металлами.

Самостоятельная работа с учебником: Химия для профессий и специальностей технического профиля: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / О.С.Габриелян, И.Г. Остроумов, страница 74.

Основные способы получения кислоты.

- бескислородные кислоты получают взаимодействием водорода с неметаллами (с последующим растворением в воде):

Cl2 + h3 = 2HCl;

h3 + S = h3S;

- - взаимодействие кислотных оксидов с водой:

N2O5 + h3O = 2HNO3;

P2O5 + 3h3O = 2h4PO4;

- - взаимодействие солей с кислотами (действием сильной или менее летучей кислоты на соль более слабой кислоты или более летучей кислоты):

h3SO4 + NaCl(ТВ) = HCl + NaHSO4;

Na2SiO3 + 2HCl = h3SiO3¯ + 2NaCl;

- - окисление простых веществ:

2P + 5HNO3 + 2h3O = 3h4PO4 + 5NO;

Br2 + 5Cl2 + 6h3O = 2HBrO3 + 10HCl.

Вопросы для самоконтроля

¾ Дайте определение классу кислот.

¾ Назовите следующие кислоты: HCl, HNO3, H2SO4, H3PO4, H2 S, H2CO3.

¾ Кислот достаточно много, а можно ли их классифицировать.

¾ Какие вы знаете классификации.

¾ На какие группы делятся кислоты по составу, по основности, по силе (приведите примеры).

¾ Перечислите основные физические свойства, присущие практические всем неорганическим кислотам.



¾ Какие вещества реагируют друг с другом? Выберите правильные ответы:

а) CuO + HCl = …;
б) Cu + HCl = …;
в) CuSO4 + HCl = …;
г) CuCO3 + HCl = …

¾ Напишите уравнения возможных реакций (молекулярные и сокращённые ионные.

¾ Какие вещества реагируют друг с другом? Выберите правильные ответы:

а) Al + 3 H2SO4(разб) = ;
б) HNO3 + CuSO4 =;
в) Al2(CO3)3 + 3H2SO4 = ;
г) SO3 + H2SO4 =

¾ Напишите уравнения возможных реакций (молекулярные и сокращённые ионные.

¾ Отвечать на вопросы учебника: Химия для профессий и специальностей технического профиля: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / О.С.Габриелян, И.Г. Остроумов, страница 77.

 

 

ПЛАН ЗАНЯТИЯ № 14

Дисциплина: Химия.

Тема:Основания.

Цель занятия: закрепить знания обучающихся о свойствах, способах получения и классификации оснований.

Планируемые результаты

Предметные: сформированность представлений о месте химии в современной научной картине мира; владение основополагающими химическими понятиями, теориями, законами и закономерностями; уверенное пользование химической терминологией и символикой;

Метапредметные: использование различных источников для получения химической информации, умение оценить ее достоверность для достижения хороших результатов в профессиональной сфере;

Личностные: готовность к продолжению образования и повышения квалификации в из­бранной профессиональной деятельности и объективное осознание роли хи­мических компетенций в этом;

Норма времени:2 часа

Вид занятия:Лекция.

План занятия:

1. Основания как электролиты, их классификация по различным признакам.

2. Химические свойства оснований в свете теории электролитической диссоциации. Разложение нерастворимых в воде оснований.

3. Основные способы получения оснований.

Оснащение:Учебник.

Литература:

1. Химия 11 класс: учеб. для общеобразоват. организаций Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М.:Просвещение, 2014. -208 с.: ил..

2. Химия для профессий и специальностей технического профиля: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / О.С.Габриелян, И.Г. Остроумов. – 5 - изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2017. – 272с., с цв. ил.

Преподаватель: Тубальцева Ю.Н.

Тема 14. Основания.

План:

1. Основания как электролиты, их классификация по различным признакам.

2. Химические свойства оснований в свете теории электролитической диссоциации. Разложение нерастворимых в воде оснований.

3. Основные способы получения оснований.

Электролиты - это вещества, которые при растворении в воде распадаются на катионы (положительно заряженные ионы) и анионы (отрицательно заряженные ионы). Мы говорим, что они ионизируют . Сильные электролиты полностью ионизируются (100%), а слабые электролиты ионизируется лишь частично (обычно порядка 1–10%). То есть основных видов в растворе для сильных электролитов ионы, в то время как основные частицы в растворе для слабых электролитов - это само неионизированное соединение.

Сильные электролиты делятся на три категории: сильные кислоты, , сильных оснований и солей . (Соли иногда также называют ионными соединениями , но действительно сильные основания также являются ионными соединениями.) Слабые электролиты включают слабых кислот и слабых оснований .

Примеры сильных и слабых электролитов приведены ниже:

Сильные электролиты сильные кислоты HCl, HBr, HI, HNO 3 , HClO 3 , HClO 4 и H 2 SO 4
сильные основания NaOH, KOH, LiOH, Ba ( OH) 2 и Ca (OH) 2
соли NaCl, KBr, MgCl 2 и многие, многие другие
Слабые электролиты
слабые кислоты HF, HC 2 H 3 O 2 (уксусная кислота), H 2 CO 3 (угольная кислота), H 3 PO 4 (фосфорная кислота) и многое другое
слабые основания NH 3 (аммиак), C 5 H 5 N (пиридин) и несколько других, все содержащие «N»

Возможность классифицировать электролиты имеет решающее значение

Как химики, мы должны иметь возможность взглянуть на такую ​​формулу, как HCl или NaOH, и быстро узнать к какой из этих классификаций он относится, потому что нам нужно уметь знать, с чем мы работаем (ионами или соединениями), когда мы работаем с химикаты.Нам нужно знать, например, что бутылка с надписью «NaCN» (соль) действительно содержит нет NaCN, скорее Na + и CN -, или что бутылка с надписью «HCN» (слабая кислота) в основном HCN с небольшим количеством также присутствуют H + и CN - . Разница между простым открытием бутылки с надписью «HCN» и бутылки с надписью «NaCN» может быть вашей жизнью, поскольку HCN, или цианистый водород , является токсичным газом, в то время как CN -, или цианид-ион , являющийся ионом, не является газом и передается только в твердой или растворной форме.Тем не менее, именно цианид-ион CN - является убийцей. (Он фиксируется на Fe 3+ в гемоглобине, из-за чего в мозг поступает меньше кислорода.) Цианид присутствует в обоих флаконах, и если он попадет в ваш кровоток как CN или как HCN, он вас убьет.

Шесть шагов для классификации электролитов

Так как же нам классифицировать соединения на основе их формулы? Один из практических методов описан ниже:

Step 1 Это одна из семи сильных кислот?
Шаг 2 Имеет ли форму металл (OH) n ? Тогда это сильная база.
Шаг 3 Форма металла (X) n ? Тогда это соль.
Шаг 4 Формула начинается с буквы «H»? Это , вероятно, слабая кислота.
Шаг 5 Есть ли в нем атом азота? Это может быть слабой базой.
Шаг 6 Ничего из этого? Назовите это неэлектролитом.

Обратите внимание, что здесь есть двусмысленность, начиная с шага 4.Просто так оно и есть. Чтобы определить, является ли вещество слабой кислотой или слабым основанием, у вас есть знать больше, чем молекулярная формула, особенно для соединений, содержащих углерод. (Часто необходима структурная формула , которая показывает подробные связи атомов.)

Сводка

Таким образом, узнайте наиболее распространенные имена и символы элементов, запомнить семь сильных кислот, быть в состоянии обнаружить металл (знать хотя бы, где они на таблица Менделеева), запомните хотя бы несколько наиболее распространенных слабых кислот и слабых оснований, и будешь в хорошей форме.

ВЫ МОЖЕТЕ ЭТО СДЕЛАТЬ!

Что такое электролиты в химии? Сильные, слабые и неэлектролиты

Электролиты - это химические вещества, которые распадаются на ионы (ионизируются) при растворении в воде. Положительно заряженные ионы называются катионами , а отрицательно заряженные ионы называются анионами . Вещества можно разделить на сильных электролитов , слабых электролитов или неэлектролитов .

Сильные электролиты

Гидроксид натрия - это сильное основание и сильный электролит. (Ben Mills)

Сильные электролиты полностью ионизируются в воде. Это означает, что 100% растворенного химического вещества распадается на катионы и анионы. Однако это не означает, что химическое вещество полностью растворяется в воде! Например, некоторые виды плохо растворяются в воде, но являются сильными электролитами. Это означает, что растворяется не очень много, но все, что растворяется, распадается на ионы. Примером является гидроксид стронция с сильным основанием, Sr (OH) 2 .Он имеет низкую растворимость в воде, но полностью диссоциирует на ионы Sr 2+ и OH - . В то время как колба с гидроксидом натрия (NaOH) в воде будет содержать ионы Na + и OH - в воде, но не фактический NaOH, колба с водным гидроксидом стронция будет содержать ионы Sr 2+ и OH -. , Sr (OH) 2 и вода.

Примеры : Сильные кислоты, сильные основания и соли являются сильными электролитами.

Слабые электролиты

Аммиак - слабое основание и слабый электролит.(Ben Mills)

Слабые электролиты частично ионизируются в воде. Практически любая диссоциация на ионы от 0% до 100% делает химическое вещество слабым электролитом, но на практике от 1% до 10% слабого электролита распадается на ионы.

Примеры : Слабые кислоты и слабые основания являются слабыми электролитами. Большинство азотсодержащих молекул - слабые электролиты. Некоторые источники считают воду слабым электролитом, потому что она частично диссоциирует на ионы H + и OH - , но неэлектролитом по другим источникам, потому что только очень небольшое количество воды диссоциирует на ионы.

Неэлектролиты

Если вещество вообще не ионизируется в воде, это неэлектролит.

Примеры : Большинство соединений углерода неэлектролиты. Жиры, сахара и спирты в значительной степени неэлектролиты.

Почему вас это должно волновать?

Самая важная причина узнать, является ли химическое вещество электролитом и насколько сильно оно диссоциирует в воде, заключается в том, что вам нужна эта информация для определения химических реакций, которые могут происходить в воде.Кроме того, если у вас есть контейнер с химическим веществом в воде, неплохо знать, растворяется ли это вещество в воде (его растворимость) и диссоциирует ли оно на ионы.

Классическим примером того, почему это важно, является раствор цианида натрия (NaCN). Вы, наверное, знаете, что цианид является реактивным и чрезвычайно токсичным, так что не могли бы вы открыть бутылку цианида натрия в воде? Если вы узнаете, что цианид натрия является солью, вы будете в безопасности (при условии, что не пьете раствор), потому что в воде нет цианида натрия, только ионы Na + и CN - в воде. .Ионы цианида не летучие и не вызывают болезней. Сравните это с бутылкой цианистого водорода (HCN) в воде. Вы бы открыли эту бутылку? Если вы узнаете, что цианистый водород является слабой кислотой, вы будете знать, что бутылка содержит газообразный цианистый водород, ионы водорода, ионы цианида и воду. Открытие этой бутылки может стоить вам жизни!

Как узнать, какие химические вещества являются электролитами?

Теперь, когда вы заинтересованы в том, чтобы узнать, что такое электролит, вы, вероятно, задаетесь вопросом, как определить, к какому типу электролита относится химическое вещество, по его названию или структуре.Вы делаете это путем исключения. Вот несколько шагов, которые необходимо выполнить, чтобы определить сильные, слабые и неэлектролиты.

  1. Это сильная кислота? Их всего 7 штук, и вы будете часто сталкиваться с ними по химии, так что это хороший план, чтобы их запомнить. Сильные кислоты - сильный электролит.
  2. Это сильная база? Это немного большая группа, чем сильные кислоты, но вы можете идентифицировать сильные основания, потому что они являются гидроксидами металлов. Любой элемент из первых двух столбцов периодической таблицы в сочетании с гидроксидом является сильным основанием.Сильные основания - сильные электролиты.
  3. Это соль? Соли - сильные электролиты.
  4. Содержит ли химическая формула азот или «N»? Это может быть слабое основание, что делает его слабым электролитом.
  5. Химическая формула начинается с водорода или «H»? Это может быть слабая кислота, которая делает ее слабым электролитом.
  6. Это соединение углерода? Большинство органических соединений не являются электролитами.
  7. Ничего из вышеперечисленного? Есть большая вероятность, что это неэлектролит, хотя это может быть слабый электролит.

Таблица сильных электролитов, слабых электролитов и неэлектролитов

В этой таблице обобщены группы сильных, слабых и неэлектролитов с примерами каждой категории.

90N 3 (азотная кислота)
Сильные электролиты
сильные кислоты HCl (соляная кислота)
HBr (бромистоводородная кислота)
HI (иодистоводородная кислота)

3 964
HClO 3
HClO 4
H 2 SO 4 (серная кислота)
сильные основания NaOH (гидроксид натрия)
KOH (гидроксид калия)
LiOH
Ba (OH) 2
Ca (OH) 2
соли NaCl
KBr
MgCl 2
Слабое электрооборудование лайты
слабые кислоты HF (плавиковая кислота)
HC 2 H 3 O 2 (уксусная кислота)
H 2 CO 3 (угольная кислота)
H 3 PO 4 (фосфорная кислота)
слабые основания NH 3 (аммиак)
(соединения «N») C 5 H 5 N (пиридин)
Неэлектролиты
сахара и углеводы C 6 H 12 O 6 (глюкоза)
жиры и липиды холестерин
спирты C 2 H 5 OH (этиловый спирт)
другие соединения углерода C 5 H 12 (ручка tane)

Связанные сообщения

Электролиты - Химия LibreTexts

Одним из наиболее важных свойств воды является ее способность растворять самые разные вещества.Растворы, в которых вода является растворяющей средой, называются водными растворами . Для электролитов вода является наиболее важным растворителем. Этанол, аммиак и уксусная кислота являются одними из неводных растворителей, способных растворять электролиты.

Электролиты

Вещества, которые при растворении в воде выделяют ионы, называются электролитами . Их можно разделить на кислоты, основания и соли, поскольку все они при растворении в воде дают ионы.Эти растворы проводят электричество благодаря подвижности положительных и отрицательных ионов, которые называются катионами , и , анионами соответственно. Сильные электролиты полностью ионизируются при растворении, и в растворе не образуются нейтральные молекулы.

Например, \ (\ ce {NaCl} \), \ (\ ce {HNO3} \), \ (\ ce {HClO3} \), \ (\ ce {CaCl2} \) и т. Д. Являются сильными электролитами. Ионизацию можно представить как

\ (\ mathrm {NaCl _ {\ large {(s)}} \ rightarrow Na ^ + _ {\ large {(aq)}} + Cl ^ -_ {\ large {(aq)}}} \)

Поскольку \ (\ ce {NaCl} \) представляет собой ионное твердое вещество (s), которое состоит из катионов \ (\ ce {Na +} \) и анионов \ (\ ce {Cl -} \), нет молекул \ (\ ce {NaCl} \) присутствуют в \ (\ ce {NaCl} \) твердом или \ (\ ce {NaCl} \) растворе.Ионизация считается завершенной. Растворенное вещество ионизировано на сто процентов (100%). Некоторые другие ионные твердые вещества: \ (\ ce {CaCl2} \), \ (\ ce {Nh5Cl} \), \ (\ ce {KBr} \), \ (\ ce {CuSO4} \), \ (\ ce { NaCh4COO} \) (ацетат натрия), \ (\ ce {CaCO3} \) и \ (\ ce {NaHCO3} \) (пищевая сода).

Мелкие фракции молекул слабых электролитов, ионизируются при растворении в воде. В их растворах присутствует некоторое количество нейтральных молекул. Например, \ (\ ce {Nh5OH} \) (аммиак), \ (\ ce {h3CO3} \) (угольная кислота), \ (\ ce {Ch4COOH} \) (уксусная кислота) и большинство органических кислот и оснований. слабые электролиты.-]} {[H_2CO_3]}} \)

, где мы используем [] для обозначения концентрации видов в []. Для угольной кислоты K = 4,2х10 -7 . Вы можете обобщить определение K здесь, чтобы дать выражение константы равновесия для любого слабого электролита.

Чистая вода - очень слабый электролит. -]} {[H_2O]}} \)

Для чистой воды \ (\ ce {[h3O]} \) - постоянная величина (1000/18 = 55.+] = 7} \).

Обратите внимание, что только при 298 K pH воды равен 7. При более высоких температурах pH немного меньше 7, а при более низких температурах pH больше 7.

Электролиты в жидкостях организма

Жидкости нашего организма - это растворы электролитов и многое другое. Комбинация крови и кровеносной системы - это река жизни , потому что она координирует все жизненные функции. Когда сердце перестает биться при сердечном приступе, жизнь быстро заканчивается.Чтобы сохранить жизнь, крайне важно перезапустить сердце как можно скорее.

Основными электролитами, необходимыми в жидкости организма, являются катионы (кальция, калия, натрия и магния) и анионы (хлоридов, карбонатов, аминоацетатов, фосфатов и йодидов). Они называются макроминералами .

Баланс электролитов имеет решающее значение для многих функций организма. Вот несколько крайних примеров того, что может случиться при дисбалансе электролитов: повышенный уровень калия может привести к сердечной аритмии; снижение внеклеточного калия вызывает паралич; чрезмерное количество внеклеточного натрия вызывает задержку жидкости; а пониженный уровень кальция и магния в плазме может вызывать мышечные спазмы конечностей.

Когда пациент обезвоживается, для поддержания здоровья и благополучия требуется тщательно приготовленный (имеющийся в продаже) раствор электролита. С точки зрения здоровья ребенка пероральный электролит необходим, когда ребенок обезвоживается из-за диареи. Использование поддерживающих растворов электролитов для перорального применения, которое спасло миллионы жизней во всем мире за последние 25 лет, является одним из самых важных медицинских достижений в защите здоровья детей в этом веке, объясняет Джуилус Г.К. Гепп, доктор медицинских наук, помощник директора отделения неотложной помощи детского центра при больнице Джона Хопкинса. Если родитель дает поддерживающий раствор электролита для перорального приема в самом начале болезни, обезвоживание можно предотвратить. Функциональность растворов электролитов связана с их свойствами, и интерес к растворам электролитов выходит далеко за рамки химии.

Электролиты и батареи

Растворы электролитов всегда требуются в аккумуляторах, даже в сухих элементах .- \ rightarrow Cu _ {\ large {(s)}}} \)

В сухих ячейках раствор заменяется пастой, чтобы раствор не вытек из упаковки. В этой ячейке электроды \ (\ ce {Zn} \) и \ (\ ce {Cu} \) имеют напряжение 1,10 В, если концентрации ионов соответствуют указанным.

Химические реакции электролитов

При объединении растворов электролитов катионы и анионы встретятся друг с другом. Когда ионы безразличны друг к другу, реакции нет.Однако некоторые катионы и анионы могут образовывать молекулы или твердые тела, и, таким образом, катионы и анионы меняют партнеров. Они называются реакциями метатезиса и включают:

  • Образование твердого вещества реакций (или осаждения): катионы и анионы образуют менее растворимое твердое вещество, в результате чего появляется осадок.
  • Нейтрализация реакций: \ (\ ce {H +} \) кислоты и \ (\ ce {OH -} \) основания объединяются с образованием нейтральной молекулы воды.
  • Образование газа реакций: Когда в результате реакции образуются нейтральные газообразные молекулы, они покидают раствор, образуя газ.2 +} \)
  • \ (\ ce {Na +} \)
  • любой анион
  • Подсказка: e. любой анион

    Навык:
    Объяснять движение ионов в растворе электролитов.

    1. Движутся ли положительные ионы в солевом мостике?

    Подсказка: да

    Ионы двух типов движутся в противоположных направлениях.

    Навык:
    Объяснять движение ионов в растворе электролитов.

    1. Какой раствор следует использовать для электрода \ (\ ce {Cu} \) ?
    1. любая соль цинка
    2. любая медная соль
    3. любой хлорид
    4. любая соль
    5. кислота
    6. основание

    Подсказка: б. любая соль меди
    В качестве \ (\ ce {Zn} \) - электрода можно использовать любую соль. Но для электрода \ (\ ce {Cu} \) обычно используется \ (\ ce {CuSO4} \) или \ (\ ce {CuCl2} \).

    Навык:
    Применять химические знания при установке батарей.

    1. Что из следующего вы будете использовать в качестве соляного моста?
      1. твердый \ (\ ce {NaCl} \)
      2. концентрированный \ (\ ce {NaCl} \) раствор
      3. \ (\ ce {HNO3} \) раствор
      4. концентрированный \ (\ ce {h3SO4} \) раствор
      5. деионизированная вода
      6. любая твердая соль

    Подсказка: б.\ (\ ce {NaCl} \) раствор

    Обычно используется солевой раствор, но подойдут и растворы кислот и щелочей. \ (\ ce {NaCl} \) раствор экономичен и прост в обращении.

    1. Какой из следующих растворов лучше всего проводит электричество? Все растворы имеют одинаковую концентрацию в М.
      1. спирт
      2. аммиак
      3. сахар
      4. уксусная кислота
      5. соль поваренная

    Подсказка: e.поваренная соль

    Навык:
    Различают сильные и слабые электролиты.

    1. Какой из следующих растворов имеет самый высокий pH?
      1. 0,10 M \ (\ ce {NaCl} \) раствор
      2. 0,10 M \ (\ ce {HCl} \) раствор
      3. Вода при 273 K (точка замерзания воды)
      4. Вода при 293 K (комнатная температура)
      5. Вода при 373 K (температура кипения воды)

    Намек: ок.вода низкой температуры

    См. PH.

    Навык:
    Определение и оценка pH.

    1. Когда растворы электролитов объединяются, катионы и анионы обмениваются партнерами. Эти реакции называются:
      1. реакции горения
      2. окислительно-восстановительные реакции
      3. реакции окисления
      4. реакции восстановления
      5. реакции метатезиса

    См. Редокс.

    Навык:
    Объяснять реакции метатезиса.

    Глава 26 - Гомеостаз жидкости, электролита и кислотной основы

    Глава 26 - Гомеостаз жидкости, электролита и кислотной основы

    Глава 26 - Гомеостаз жидкости, электролитов и кислотной основы

    Содержание воды в организме

    • Младенцы имеют низкое содержание жира в организме, низкую костную массу и 73% или более воды
    • Общее содержание воды снижается на протяжении всей жизни
    • Здоровые мужчины примерно на 60% состоят из воды; здоровые женщины составляют около 50%
    • Эта разница отражает женщин:
      • Высшее содержание жира в организме
      • Меньшее количество скелетных мышц
    • В пожилом возрасте вода составляет лишь около 45% веса тела
    • Отсеки для жидкости
      • Вода занимает два основных отсека для жидкости
      • Внутриклеточная жидкость (ВКЖ) - около двух третей объема, содержащаяся в клетках
      • Внеклеточная жидкость (ВКЖ) - состоит из двух основных подразделений
        • Плазма - жидкая часть крови
        • Интерстициальная жидкость (IF) - жидкость в промежутках между клетками
      • Другие ECF - лимфа, спинномозговая жидкость, глазные жидкости, синовиальная жидкость, серозная жидкость и желудочно-кишечные выделения
    • Внеклеточные и внутриклеточные жидкости
      • Вода - универсальный растворитель
      • Растворенные вещества широко классифицируются на:
        • Электролиты - неорганические соли, все кислоты и основания и некоторые белки
          • Электролиты определяют химические и физические реакции жидкостей
          • Электролиты обладают большей осмотической силой, чем неэлектролиты
            • Вода движется в соответствии с осмотическими градиентами
        • Неэлектролиты - примеры включают глюкозу, липиды, креатинин и мочевину
      • Каждый жидкостный отсек тела имеет характерный образец электролитов
        • Внеклеточные жидкости аналогичны (за исключением высокого содержания белка в плазме)
          • Натрий - главный катион
          • Хлорид является основным анионом
        • Внутриклеточные жидкости имеют низкое содержание натрия и хлоридов
          • Калий - главный катион
          • Фосфат - главный анион
      • Белки, фосфолипиды, холестерин и нейтральные жиры составляют:
        • 90% от массы растворенных веществ в плазме
        • 60% от массы растворенных веществ в межклеточной жидкости
        • 97% массы растворенных веществ во внутриклеточном компартменте
    • Движение жидкости между отсеками
      • Компартментный обмен регулируется осмотическим и гидростатическим давлением
      • Чистая утечка жидкости из крови улавливается лимфатическими сосудами и возвращается в кровоток
      • Обмены между интерстициальной и внутриклеточной жидкостями сложны из-за избирательной проницаемости клеточных мембран
      • Двусторонний поток воды значительный
      • Потоки ионов ограничены и избирательно перемещаются за счет активного транспорта
      • Питательные вещества, дыхательные газы и отходы движутся в одном направлении
      • Плазма - единственная жидкость, которая циркулирует по телу и связывает внешнюю и внутреннюю среду.
      • Осмолярности всех жидкостей организма равны; изменения концентрации растворенных веществ быстро сменяются осмотическими изменениями
    • Водный баланс и осмоляльность ECF
      • Чтобы оставаться должным образом увлажненным, потребление воды должно равняться выходу воды.
      • Источники водозабора
        • Проглоченная жидкость (60%) и твердая пища (30%)
        • Метаболическая вода или вода окисления (10%)
      • Выход воды
        • Моча (60%) и кал (4%)
        • Незаметные потери (28%), пот (8%)
      • Повышение осмоляльности плазмы вызывает жажду и высвобождение антидиуретического гормона (АДГ)
    • Регулирование воды - гомеостаз
      • Приемный пункт - Центр гипотальмологической жажды
        • Жажда утоляется, как только мы начинаем пить воду
        • Сигналы обратной связи, подавляющие центры жажды, включают:
          • Увлажнение слизистой оболочки рта и горла
          • Активация рецепторов растяжения желудка и кишечника
      • Влияние и регуляция АДГ
        • Реабсорбция воды в коллекторах пропорциональна выбросу АДГ
        • Низкие уровни АДГ вызывают разжиженную мочу и уменьшение объема жидкостей организма
        • Высокий уровень АДГ производит концентрированную мочу
        • Осморецепторы гипоталамуса запускают или ингибируют высвобождение АДГ
        • Факторы, которые конкретно вызывают высвобождение АДГ, включают длительную лихорадку; чрезмерное потоотделение, рвота или диарея; сильная кровопотеря; и травматические ожоги
    • Нарушения водного баланса:
      • Обезвоживание
        • Потеря воды превышает потребление воды, и в организме наблюдается отрицательный баланс жидкости
        • Причины включают: кровотечение, тяжелые ожоги, продолжительную рвоту или диарею, обильное потоотделение, водное голодание и злоупотребление мочегонными средствами.
        • Признаки и симптомы: ватный рот, жажда, сухая покрасневшая кожа и олигурия.
        • Продолжительное обезвоживание может привести к потере веса, лихорадке, спутанности сознания
        • Другие последствия включают гиповолемический шок и потерю электролитов
      • Гипотоническая гидратация
        • Почечная недостаточность или быстрое проглатывание чрезмерного количества воды может привести к клеточной гипергидратации или водной интоксикации
        • ECF разбавлен - содержание натрия в норме, но присутствует избыток воды
        • Возникающая в результате гипонатриемия способствует чистому осмосу в тканевых клетках, вызывая отек
        • Эти события необходимо быстро обратить, чтобы предотвратить серьезные метаболические нарушения, особенно в нейронах
      • Отек
        • Атипичное скопление жидкости в межклеточном пространстве, приводящее к набуханию тканей
        • Вызывается чем-либо, что увеличивает поток жидкости из кровотока или препятствует ее возвращению. Факторы, ускоряющие потерю жидкости, включают:
          • Повышенное артериальное давление, проницаемость капилляров
          • Несостоятельные венозные клапаны, локальная закупорка кровеносных сосудов
          • Застойная сердечная недостаточность, гипертония, большой объем крови
        • Затруднение возврата жидкости обычно отражает дисбаланс коллоидно-осмотического давления
        • Гипопротеинемия - низкий уровень белков плазмы
          • Вытесняет жидкость из капиллярного русла на концах артерий
          • Жидкости не возвращаются к венозным концам
          • Результат белковой недостаточности, заболевания печени или гломерулонефрита
        • Заблокированные (или удаленные хирургическим путем) лимфатические сосуды:
          • Заставляет просочившиеся белки накапливаться в интерстициальной жидкости
          • Повышает осмотическое давление коллоидов, которое вытягивает жидкость из крови
        • Накопление межклеточной жидкости приводит к низкому кровяному давлению и серьезному нарушению кровообращения

    Натрий в жидкости и электролитный баланс

    • Натрий занимает центральное место в балансе жидкости и электролитов
    • Натриевые соли:
      • На долю 90-95% всех растворенных веществ в ECF
      • Доля 280 мОсм от общей концентрации растворенного вещества в ECF 300 мОсм
    • Натрий является единственным наиболее распространенным катионом в ECF
    • Натрий - единственный катион, оказывающий значительное осмотическое давление
    • Роль натрия в контроле объема ЭКФ и распределения воды в организме является результатом:
      • Натрий - единственный катион, оказывающий значительное осмотическое давление
      • Ионы натрия проникают в клетки и выкачиваются против их электрохимического градиента
    • Концентрация натрия в ECF обычно остается стабильной
    • Изменения уровня натрия в плазме влияют на:
      • Объем плазмы, артериальное давление
      • Объемы ICF и интерстициальной жидкости
    • Механизмы кислотно-щелочного контроля почек связаны с транспортом ионов натрия
    • Регулирование баланса натрия:
      • Альдостерон
        • Ренин-ангиотензиновый механизм запускает высвобождение альдостерона
        • Это опосредуется юкстагломерулярным аппаратом, который высвобождает ренин в ответ на:
          • Стимуляция симпатической нервной системы
          • Пониженная осмоляльность фильтрата
          • Снижение растяжения из-за снижения артериального давления
        • Ренин катализирует выработку ангиотензина II, что вызывает высвобождение альдостерона
        • Клетки коры надпочечников непосредственно стимулируются высвобождением альдостерона за счет повышения уровня K + в ECF
        • Альдостерон оказывает свое действие (снижение диуреза и увеличение объема крови) медленно
      • Барорецепторы сердечно-сосудистой системы
        • Барорецепторы предупреждают мозг об увеличении объема крови (следовательно, повышенном кровяном давлении)
          • Снижение импульсов симпатической нервной системы к почкам
          • Расширение афферентных артериол
          • Повышается скорость клубочковой фильтрации
          • Увеличение выхода натрия и воды
          • Это явление, называемое диурезом под давлением, снижает артериальное давление
        • Падение системного артериального давления приводит к противоположным действиям, и системное артериальное давление повышается
        • Поскольку концентрация ионов натрия определяет объем жидкости, барорецепторы можно рассматривать как «рецепторы натрия»
      • Натрийуретический пептид предсердий (ANP)
        • Снижает кровяное давление и объем крови, подавляя:
        • Высвобождается в предсердиях сердца в ответ на растяжение (повышенное кровяное давление)
        • Обладает сильным мочегонным и натрийуретическим действием
        • Способствует выведению натрия и воды
        • Подавляет выработку ангиотензина II
      • Влияние других гормонов на баланс натрия
        • Эстрогены:
          • Повышение реабсорбции NaCl почечными канальцами
          • Может вызывать задержку воды во время менструального цикла
          • Отек во время беременности
        • Прогестерон:
          • Уменьшает реабсорбцию натрия
          • Действует как мочегонное средство, способствуя потере натрия и воды
        • Глюкокортикоиды - усиливают реабсорбцию натрия и способствуют отеку

    Регулировка баланса калия

    • Относительная концентрация ионов калия в ICF-ECF влияет на мембранный потенциал покоя клетки
      • Избыточное содержание калия в ECF снижает мембранный потенциал
      • Слишком мало K + вызывает гиперполяризацию и отсутствие реакции
    • Гиперкалиемия и гипокалиемия может:
      • Нарушение электропроводности в сердце
      • Привести к внезапной смерти
    • Ионы водорода перемещаются внутрь и из клеток
      • Приводит к соответствующему сдвигу калия в обратном направлении
      • Препятствует активности возбудимых клеток
    • Влияние альдостерона
      • Альдостерон стимулирует секрецию ионов калия основными клетками
      • В корковых собирательных протоках для каждого реабсорбированного Na + секретируется K +
      • Повышенный K + в ECF вокруг коры надпочечников вызывает:
      • Высвобождение альдостерона -> Секреция калия
      • Калий контролирует свою собственную концентрацию ECF посредством регулирования высвобождения альдостерона с обратной связью

    Регулирование кальция

    • Ионный кальций в ECF важен для:
      • Свертывание крови
      • Проницаемость клеточной мембраны
      • Секреторное поведение
    • Гипокальциемия: Повышает возбудимость, вызывает мышечную тетанию
    • Гиперкальциемия: подавляет нейроны и мышечные клетки; вызвать сердечную аритмию
    • Баланс кальция контролируется паратироидным гормоном и кальцитонином
      • ПТГ способствует увеличению уровня кальция путем нацеливания:
        • Кости - ПТГ активирует остеокласты для разрушения костного матрикса
        • Тонкий кишечник - ПТГ усиливает всасывание кальция в кишечнике
        • Почки - ПТГ усиливает реабсорбцию кальция и снижает реабсорбцию фосфатов
        • Реабсорбция кальция и экскреция фосфата идут рука об руку
      • Влияние кальцитонина
        • Выделяется в ответ на повышение уровня кальция в крови
        • Кальцитонин является антагонистом ПТГ, но его вклад в гомеостаз кальция и фосфатов от незначительного до незначительного

    Кислотно-щелочной баланс

    • Введение в кислоты и основания
      • Сильные кислоты - весь их H + полностью диссоциирует в воде
      • Слабые кислоты - частично диссоциируют в воде и эффективно предотвращают изменение pH
      • Прочные основания - легко диссоциируют в воде и быстро связывают H +
      • Слабые базы - медленнее принимайте H + (напр.g., HCO3 и Nh4)
      • Нормальный pH жидкостей организма
        • Артериальная кровь 7,4
        • Венозная кровь и интерстициальная жидкость 7,35
        • Внутриклеточная жидкость 7,0
      • Алкалоз или алкалиемия - pH артериальной крови поднимается выше 7,45
      • Ацидоз или ацидемия - pH артериальной крови падает ниже 7,35 (физиологический ацидоз)
    • Источники ионов водорода - Большинство ионов водорода образуются в результате клеточного метаболизма
      • При распаде фосфорсодержащих белков фосфорная кислота попадает в ECF
      • Анаэробное дыхание глюкозы производит молочную кислоту
      • При жировом обмене выделяются органические кислоты и кетоновые тела
      • Транспортировка диоксида углерода в виде бикарбоната высвобождает ионы водорода
    • Регламент по водородным ионам
      • Концентрация ионов водорода регулируется последовательно:
        • Химические буферные системы - действуют за секунды
        • Физиологические буферные системы
          • Дыхательный центр ствола головного мозга - действует в течение 1-3 минут
          • Почечные механизмы - требуются часы или дни для изменения pH

    Химические буферные системы

    • Бикарбонатная буферная система
      • Смесь угольной кислоты (H 2 CO 3 ) и ее соли, бикарбоната натрия (NaHCO 3 ) (бикарбонаты калия или магния также работают)
      • Если добавлена ​​сильная кислота:
        • Выделяемые ионы водорода объединяются с ионами бикарбоната и образуют угольную кислоту (слабую кислоту)
        • pH раствора снижается незначительно
      • Если добавлено сильное основание:
        • Он реагирует с угольной кислотой с образованием бикарбоната натрия (слабое основание)
        • pH раствора повышается незначительно
      • Эта система является единственным важным буфером ECF
    • Система фосфатного буфера
      • Практически идентичен бикарбонатной системе
      • Его компоненты:
        • Натриевые соли дигидрофосфата (h3PO 4 ), слабая кислота
        • Моногидрофосфат (HPO 4 2 ), слабое основание
      • Эта система является эффективным буфером в моче и внутриклеточной жидкости

      Protein Buffer System

      • Плазма и внутриклеточные белки - самые многочисленные и мощные буферы организма.
      • Некоторые аминокислоты белков имеют:
        • Группы свободных органических кислот (слабые кислоты)
        • Группы, действующие как слабые базы (например,g., аминогруппы)
      • Амфотерные молекулы - это белковые молекулы, которые могут действовать как слабая кислота, так и слабое основание

    Системы физиологических буферов

    • Дыхательная буферная система
      • Регуляция кислотно-щелочного баланса дыхательной системы - это физиологическая буферная система.
      • Существует обратимое равновесие между:
        • Растворенный диоксид углерода и вода
        • Угольная кислота и ионы водорода и бикарбоната
          • CO 2 + H 2 O -> H 2 CO 3 -> H + + HCO 3
      • Во время разгрузки углекислого газа ионы водорода включаются в воду
      • При гиперкапнии или повышении уровня H + в плазме:
        • Более глубокое и быстрое дыхание выделяет больше углекислого газа
        • Концентрация ионов водорода снижена
      • Алкалоз вызывает более медленное и неглубокое дыхание, в результате чего H + увеличивается
      • Нарушение дыхательной системы вызывает кислотно-щелочной дисбаланс (респираторный ацидоз или респираторный алкалоз)
    • Почечные механизмы кислотно-основного баланса
      • Введение
        • Химические буферы могут связывать избыточные кислоты или основания, но не могут удалить их из организма
        • Легкие могут выводить углекислоту за счет удаления двуокиси углерода
        • Только почки могут избавить организм от метаболических кислот (фосфорной, мочевой, молочной кислот и кетонов) и предотвратить метаболический ацидоз
        • Основными регуляторами кислотно-щелочного баланса являются почки.
        • Наиболее важными почечными механизмами регулирования кислотно-щелочного баланса являются:
          • Сохранение (реабсорбция) или генерация новых ионов бикарбоната
          • Выведение ионов бикарбоната
        • Потеря иона бикарбоната аналогична получению иона водорода; реабсорбция иона бикарбоната аналогична потере иона водорода
        • Секреция иона водорода происходит при ПКТ
        • Ионы водорода образуются в результате диссоциации угольной кислоты
      • Реабсорбция бикарбоната
        • CO 2 соединяется с водой в клетках канальцев, образуя H 2 CO 3
        • H 2 CO 3 расщепляется на H + и HCO 3 -
        • Для каждого секретируемого H +, Na + и HCO 3 - реабсорбируются клетками ПКТ
        • Секретная форма H + H 2 CO 3 ; таким образом, HCO 3 - исчезает из фильтрата с той же скоростью, с какой он попадает в перитубулярную капиллярную кровь.
        • H 2 CO 3 , образующийся в фильтрате, диссоциирует с высвобождением CO 2 + H 2
        • CO 2 затем диффундирует в клетки канальцев, где он действует, вызывая дальнейшую секрецию H +
      • Экскреция ионов водорода
        • Диетический H + необходимо нейтрализовать путем образования нового HCO 3 -
        • Выделенный H + должен связываться с буферами в моче (фосфатная буферная система)
        • Интеркалированные клетки активно секретируют H + в мочу, которая накапливается и выводится из организма
        • HCO 3 - сгенерировано:
          • Перенесли в межкладовое пространство с помощью котранспортной системы
          • Пассивно перемещается в перитубулярную капиллярную кровь
        • В ответ на ацидоз:
          • Почки производят HCO 3 - и добавляют их в кровь
          • Равное количество H + добавляется в мочу
      • Аммоний-ион (NH 4 + ) Выведение
        • В этом методе используется NH 4 + , продуцируемый метаболизмом глутамина в клетках ПКТ.
        • Каждый метаболизируемый глутамин производит два иона аммония и два иона бикарбоната
        • HCO 3 - перемещается в кровь, и ионы аммония выводятся с мочой

    Респираторный ацидоз и алкалоз

    • Результат от нарушения дыхательной системой баланса pH
    • P CO 2 - самый важный показатель респираторной недостаточности
    • P CO 2 уровни - нормальные P CO 2 колеблются между 35 и 45 мм рт.
      • Значения выше 45 мм рт. Ст. Сигнализируют о респираторном ацидозе
      • Значения ниже 35 мм рт. Ст. Указывают на респираторный алкалоз
    • Респираторный ацидоз - наиболее частая причина кислотно-щелочного дисбаланса
      • Возникает, когда человек дышит поверхностно или газообмену препятствуют такие заболевания, как пневмония, муковисцидоз или эмфизема
    • Респираторный алкалоз является частым результатом гипервентиляции

    Метаболический ацидоз

    • Все нарушения баланса pH, кроме тех, которые вызваны аномальным уровнем углекислого газа в крови
    • Нарушение метаболического кислотно-основного баланса - уровни бикарбонат-ионов выше или ниже нормы (22-26 мэкв / л)
    • Метаболический ацидоз - вторая по частоте причина кислотно-щелочного дисбаланса
      • Типичные причины - употребление слишком большого количества алкоголя и чрезмерная потеря ионов бикарбоната
      • Другие причины включают накопление молочной кислоты, шок, кетоз при диабетическом кризе, голодание и почечную недостаточность

    Метаболический алкалоз

    • Повышение уровня pH в крови и уровня бикарбонатов указывает на метаболический алкалоз
    • Типичные причины:
      • Рвота кислотным содержимым желудка
      • Поступление избыточной базы (например,г., от антацидов)
      • Запор, при котором избыточное количество бикарбоната реабсорбируется

    Респираторные и почечные компенсации

    • Кислотно-щелочной дисбаланс из-за неадекватности физиологической буферной системы компенсируется другой системой
      • Дыхательная система будет пытаться исправить метаболический дисбаланс кислотно-щелочного баланса
      • Почки будут работать, чтобы исправить дисбаланс, вызванный респираторными заболеваниями
    • Респираторная компенсация
      • При метаболическом ацидозе:
        • Частота и глубина дыхания повышены
        • pH крови ниже 7.35 и низкий уровень бикарбонатов
        • Поскольку углекислый газ удаляется дыхательной системой, P CO 2 падает ниже нормы
      • При метаболическом алкалозе:
        • Компенсация проявляет медленное поверхностное дыхание, позволяя углекислому газу накапливаться в крови
        • Исправление обнаружено:
          • Высокий уровень pH (более 7,45) и повышенные уровни бикарбонат-ионов
          • RisingP CO 2
    • Почечная компенсация
      • Для коррекции респираторного кислотно-щелочного дисбаланса задействованы почечные механизмы
      • Ацидоз имеет высокий P CO 2 и высокий уровень бикарбоната
        • Высокий P CO 2 s причина ацидоза
        • Высокий уровень бикарбоната указывает на то, что почки удерживают бикарбонат, чтобы компенсировать ацидоз
      • Алкалоз имеет низкий P CO 2 и высокий pH
        • Почки выводят бикарбонат из организма, не восстанавливая его или активно секретируя

    Определение кислотно-щелочного баланса, вызванного либо дыхательной, либо почечной системами.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *