خلية الحمض ـ رصاص

خليه حمض رصاص

Lead–acid battery - Batterie acide-plomb

خلية الحمض - رصاص

يعود الفضل في اكتشاف خلية الحمض - رصاص lead-acid إلى العالم الفرنسي غاستون بلانتيه Gaston Plante عام 1859. وهي تعدّ من أهم الخلايا الثانوية secondary cells وأوسعها انتشاراً؛ لإمكانية شحنها بعد تفريغها. وتستخدم في عربات النقل والشاحنات والطائرت ومحطات توليد الطاقة الاحتياطية وآليات البناء.

الشكل (1) خلية الحمض - رصاص

والتفاعلات الجارية فيها إبان التفريغ

تتألف خلية الحمض - رصاص كما هو مبين في (الشكل-1) من قطب رصاص Pb، هو القطب السالب للخلية، وقطب من ثاني أكسيد الرصاص PbO₂ مغمورين في محلول كهرليتي electrolyte ناقل للتيار هو حمض الكبريت الممدد SO₄H₂. وتولد بين طرفيها جهداً كهربائياً يساوي 2 فولط نتيجة تحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية.

لدى وصل الخلية بدارة خارجية يتحلل القطب السالب إلى إلكترونات حرة وأيونات رصاص موجبة. تدور الإلكترونات في الدارة الخارجية، وتتفاعل أيونات الرصاص مع أيونات الكبريتات SO₄ في المحلول الكهرليتي مشكلة كبريتات الرصاص SO₄Pb. ولدى دخول الإلكترونات إلى الخلية يحدث تفاعل في القطب الموجب PbO₂؛ إذ يتحد ثاني أكسيد الرصاص مع أيونات الهدروجين في المحلول الكهرليتي وينتج من التفاعل ماء H₂O ويتحرر الرصاص في المحلول الكهرليتي ليشكل كبريتات الرصاص SO₄Pb كذلك.

تفقد خلية الرصاص مقدرتها على توليد التيار الكهربائي بالتدريج نتيجة تحول حمض الكبريت إلى ماء، وتحول المسريين إلى كبريتات الرصاص. إلا أنه لدى شحن الخلية بإمرار تيار كهربائي فيها بالاتجاه المعاكس، تجري التفاعلات الكيميائية المذكورة أعلاه بالاتجاه المعاكس، وتعود الخلية إلى كامل مقدرتها في توليد التيار الكهربائي.

يقارب العمر المجدي لخلية الحمض - رصاص 4 سنوات. وقد طُور منها مؤخراً أنواع يبلغ عمرها المجدي 70 عاماً، وتصنع لتنفيذ مهمات خاصة لأغراض الفضاء أو التنصت على المكالمات الهاتفية وغير ذلك.

يجري عادة جمع عدد من خلايا الحمض - رصاص على التسلسل لتوليد جهود كهربائية أعلى مثلاً 6 فولط أو 12 فولط أو 24 فولط لاستخدامها في السيارات والقطارات والطائرات، ويسمى عندها مجموع الخلايا بطارية أو مدخرة storage battery. وعادة ما توصل هذه البطاريات أو المدخرات مع مولد محمول على واسطة النقل لشحنها باستمرار كي تكون جاهزة للاستعمال عند الإقلاع.

الشكل (2) مدخرة رصاصية

مؤلفة من 6 خلايا  حمض - رصاص تولد 12 فولطاً

تمتاز مدخرة الحمض - رصاص بمقاومة داخلية منخفضة، وبالتالي فهي قادرة على تقديم تيار كهربائي عالٍ. ولكل مدخرة إضافة إلى الجهد الذي تولده سعة capacity تقاس بواحدة الأمبير ساعة Ampere- hours ويرمز لها اختصاراً بـ Ah. فالمدخرة التي سعتها 120 Ah تولد تياراً شدته 12 أمبير مدة عشر ساعات أو 24 أمبير مدة 5 ساعات.

تشحن المدخرات الرصاصية عادة تحت جهد يساوي 2.7 فولط لكل خلية، وينبغي أن تستمر عملية الشحن حتى يبلغ جهد الخلية قيمته المحددة، ويستعيد المحلول الكهرليتي كثافته النسبية الاعتيادية وهي ما بين 1.2و1.3. وتتجلى استعادة المدخرة الرصاصية الموضوعة تحت الشحن لنشاطها، من خلال ظهور فقاعات من الهدروجين والأكسجين من المدخرة نتيجة تحلل الماء كهربائياً. وبسبب تبخر جزء من المحلول الكهرليتي فإنه ينبغي الانتباه إلى تعويض هذا النقص، بحيث تبقى أقطاب المدخرة مغمورة دوماً بالمحلول الكهرليتي، وذلك بإضافة ماء مقطر إليها أو محلول حمض الكبريت المدد. كما ينبغي أن لا يسمح بهبوط الكثافة النسبية للمحلول الكهرليتي عن 1.12. يبين (الشكل-2) أجزاء مدخرة رصاصية تجمع فيها 6 خلايا حمض - رصاص على التسلسل لتكوين مدخرة سيارة تعمل على 12 فولط.

أحمد حصري

الطاقة ـ المدخرة. 

- Understanding Science (A Sampson Publication p2107).

التصنيف : الكيمياء و الفيزياء

النوع : علوم

المجلد: المجلدالثامن

رقم الصفحة ضمن المجلد : 905

آخر أخبار الهيئة :

معجم المصطلحات

الأطلس الجغرافي

البحوث الأكثر قراءة

اصدارات الموسوعة العربية

أسماء الباحثين

هل تعلم ؟؟

• - هل تعلم أن الأبلق نوع من الفنون الهندسية التي ارتبطت بالعمارة الإسلامية في بلاد الشام ومصر خاصة، حيث يحرص المعمار على بناء مداميكه وخاصة في الواجهات

• - هل تعلم أن الإبل تستطيع البقاء على قيد الحياة حتى لو فقدت 40% من ماء جسمها ويعود ذلك لقدرتها على تغيير درجة حرارة جسمها تبعاً لتغير درجة حرارة الجو،

• - هل تعلم أن أبقراط كتب في الطب أربعة مؤلفات هي: الحكم، الأدلة، تنظيم التغذية، ورسالته في جروح الرأس. ويعود له الفضل بأنه حرر الطب من الدين والفلسفة.

• - هل تعلم أن المرجان إفراز حيواني يتكون في البحر ويتركب من مادة كربونات الكلسيوم، وهو أحمر أو شديد الحمرة وهو أجود أنواعه، ويمتاز بكبر الحجم ويسمى الش

• هل تعلم أن الأبسيد كلمة فرنسية اللفظ تم اعتمادها مصطلحاً أثرياً يستخدم في العمارة عموماً وفي العمارة الدينية الخاصة بالكنائس خصوصاً، وفي الإنكليزية أب

• - هل تعلم أن أبجر Abgar اسم معروف جيداً يعود إلى عدد من الملوك الذين حكموا مدينة إديسا (الرها) من أبجر الأول وحتى التاسع، وهم ينتسبون إلى أسرة أوسروين

• - هل تعلم أن الأبجدية الكنعانية تتألف من /22/ علامة كتابية sign تكتب منفصلة غير متصلة، وتعتمد المبدأ الأكوروفوني، حيث تقتصر القيمة الصوتية للعلامة الك

شراء النسخة الورقية