Какая кислота в аккумуляторе автомобиля и какова ее плотность

Из этой статьи мы узнаем, какая кислота в аккумуляторе автомобиля, для чего она нужна и как правильно приготовить электролит.

Какая кислота в аккумуляторе

Практически во всех свинцово-кислотных аккумуляторах, а именно они стоят в автомобилях в качестве стартерных, используется серная кислота (формула – H2SO4) или, как ее еще называют автомобилисты, аккумуляторная кислота.

Серная кислотаСерная кислота для аккумуляторов 

Но заливается она в батареи не в чистом виде, а в виде водного раствора, который называется электролитом. Примерное соотношение кислоты к воде составляет 3:7 (30% концентрированной кислоты, 70% воды). Для приготовления электролита используется дистиллированная вода, очищенная от солей и других примесей, существенно ухудшающих качество раствора.

Важно! Нередко можно услышать, что в автомобильные аккумуляторы некоторых типов заливается соляная кислота. Это неверно.  Свинцово-кислотных аккумуляторов, работающих на соляной кислоте, не существует.

Для чего она нужна

Кислота является важной частью аккумулятора. Она участвует в химических реакциях окисления и восстановления с электродами, благодаря чему возникает ЭДС. При зарядке батареи и подаче на нее обратной ЭДС эта же кислота позволяет аккумулятору накопить получаемую энергию, обеспечивая обратные химические реакции.

Какие процессы протекают при заряде и разряде

Чтобы лучше понять, для чего нужна серная кислота, рассмотрим химические реакции, протекающие в аккумуляторе во время его работы и зарядки.

Как известно, аккумулятор имеет два электрода – анод и катод. Первый изготовлен из диоксида свинца (PbO2), второй – из металлического свинца (Pb). Оба электрода, естественно, погружены в электролит.

Упрощенная конструкцияУпрощенная конструкция свинцово-кислотного аккумулятора 

При подключении к АКБ нагрузки (режим разряда) начинается  реакция взаимодействия оксида свинца и серной кислоты, при этом металлический свинец окисляется до сульфата свинца. В это время происходит восстановление диоксида свинца на катоде и окисление свинца на аноде. При заряде протекают обратные реакции.

Формула нв электрохимические реакцииЭлектрохимические реакции в свинцово-кислотной аккумуляторной батарее (слева направо — при разряде, справа налево — при заряде) 

При разряде аккумулятора из электролита расходуется серная кислота и выделяется относительно более лёгкая вода, плотность электролита падает. При заряде АКБ происходит обратный процесс.

Даже в нормальном режиме в процессе работы батареи некоторая часть воды разлагается на газообразный водород и кислород, но при нарушении условий эксплуатации (чрезмерный разрядный или зарядный ток) электролиз усиливается, и вода необратимо теряется.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

В обслуживаемых аккумуляторах проблема решается доливкой дистиллированной воды. Если устройство необслуживаемое, потеря воды означает конец срока службы аккумуляторной батареи.

Контроль за состоянием электролита

Контроль за электролитом – важная процедура, которая должна проводиться регулярно. От владельца транспортного средства требуется контролировать как уровень электролита в АКБ, так и его плотность. Чтобы проверить уровень электролита рекомендуется использовать стеклянную трубочку, но если ее нет, то можно использовать прозрачный корпус от ручки. Для измерения нужно открыть пробки всех банок и погрузить пластиковую/стеклянную трубочку до пластин. После чего с верхнего конца ее плотно зажать пальцем и поднять.

Кислота в АКБ авто

Оптимальный уровень электролита в трубке должен быть 10-12 мм. В случае нехватки электролита доливается вода до требуемого уровня. Выше необходимого уровня воду заливать не следует.

Подготовительные работы

Перед обслуживанием батареи следует изучить инструкцию, в которой полностью описано, как правильно доливать электролит в аккумулятор, а также важно прочитать инструкцию о зарядке. Также не стоит пренебрегать техникой безопасности:

Также не стоит пренебрегать техникой безопасности:

Первое, что нужно сделать — это надеть на себя спецодежду, которая включает в себя комплект штанов, куртки, прорезиненых перчаток и защитные очки.
Поставить на верстак батарею и очистить её от различной грязи с помощью ветоши

Основное внимание нужно уделить плюсовому и минусовому контакту.
Проверить батарею мультиметром.
Аккуратно открыть крышки с помощью крестовой отвёртки.. https://www.youtube.com/embed/uHgj7Vt0yQc

Изменение плотности раствора

Если снизить кислотность можно добавлением воды, то с увеличением так не получится. Плотность жидкости, залитой в аккумулятор, регулируется степенью заряженности батареи. Чем вторая величина выше, тем больше первая. Это объясняется тем, что по окончании окислительных и восстановительных реакций нередко происходит распад воды на составляющие в газообразном состоянии. То есть она теряется, а повышается концентрация кислоты в электролите. С помощью заряда избавляются от недостатка плотности. Если же и это не помогает — используют корректирующий электролит.

Соотношение заряда и плотности электролита

Плотность при 25°С, г/см. куб. Степень заряженности, %
1,27 100
1,23 75
1,21 62,5
1,19 50
1,15 25
1,13 12,56
1,12 6
1,11 0

Таблица 2. Зависимость плотности электролита от величины заряда аккумуляторной батареи.

Состав электролита и как его приготовить в домашних условиях

Обычно электролит заливают в батарею при ее изготовлении, но в некоторых случаях, к примеру, при покупке сухозаряженного обслуживаемого аккумулятора, раствор кислоты заливается самим покупателем, то есть нами. Прежде чем электролит залить, его нужно приготовить.

То, что в свинцовом аккумуляторе серная кислота, мы выяснили, что ее нужно разбавить водой – тоже. Знаем даже пропорции, но очень примерные. То, какой плотности электролит заливать, будет зависеть от климатических условий, в которых будет эксплуатироваться батарея, и от плотности исходного электролита. Поэтому с понятием плотности придется познакомиться поближе.

Итак, плотность чистой серной кислоты равняется 1.83 г/см3. То есть один миллилитр концентрированной серной кислоты будет весить 1.83 грамма. Плотность воды – 0.998 г/см3 (цифры для температуры +20 °С). Если смешать кислоту с водой, то плотность электролита будет зависеть от соотношения компонентов. Таким образом, совсем не нужно отмерять нужное количество жидкостей, достаточно во время приготовления электролита контролировать его плотность.

Более того, при приготовлении электролита пересчитывать плотность в процентное соотношение кислоты к воде вообще не нужно, поскольку в документации на все аккумуляторные батареи  производитель указывает необходимую концентрацию электролита именно в единицах плотности.

Как измерить плотность электролита

Для измерения плотности жидкости используются специальные приборы – ареометры. Автомобилистами используются два основных типа ареометров: постоянной массы и многопоплавковые.

АреометрАреометр постоянной массы (слева) и многопоплавковый

Первый тип представляет собой поплавок со шкалой в верхней его части и грузом в нижней. Такой прибор просто опускается в жидкость (в нашем случае электролит). Чем плотность электролита выше, тем на меньшую глубину погрузится поплавок. Показания же плотности считываются со шкалы в зависимости от глубины погружения.

Принцип работыПринцип работы ареометра постоянной массы

Важно. Для аккумулятора такой ареометр не подходит – его не опустишь в банку. Поэтому автомобильные ареометры дополняются специальным «шприцем» с относительно тонкой иглой для забора электролита из банки.

Автомобильный ареометрАвтомобильный ареометр постоянной массы 

Что касается многопоплавкового типа, то принцип его работы тот же, но поплавков несколько (обычно 7). Каждый из них имеет определенную плавучесть, заставляющую его всплывать при той или иной плотности жидкости.

Работают с прибором так: забирают в него электролит (он тоже в виде шприца) и определяют плотность по последнему всплывшему поплавку – каждый из них отмаркирован своей плотностью всплывания. Недостаток такой конструкции очевиден – это очень низкая точность измерения.

электролитПлотность электролита примерно 1.23 г/см3

С понятием плотности разобрались, пора готовить электролит. Для этого нам понадобится серная кислота и дистиллированная вода. Первую можно купить в автомагазине, вторую – в любой аптеке или в крайнем случае сделать самому, использовав перегонный куб (самогонный аппарат).

Какую кислоту использовать? В продаже обычно можно встретить разбавленную серную кислоту, так называемую автомобильную. Ее плотность составляет 1.42 г/см3. Если в нашем распоряжении окажется концентрированная серная кислота (плотность 1.83 г/см3), то подойдет и она, но работать с такой кислотой нужно очень осторожно – она прожигает одежду и кожу мгновенно.

серная кислотаЧистая серная кислота тоже подойдет для приготовления электролита

Теперь определим примерные пропорции, чтобы по 20 раз не перемешивать и не измерять плотность, «вылавливая» нужную концентрацию. Для этого воспользуемся табличками, приведенными ниже.

Пропорции воды к серной кислоте плотностью 1.83 г/см3

Необходимая плотность электролита, г/см3

Количество воды, л

Количество кислоты, л

1.2

0.859

0.2

1.21

0.849

0.211

1.22

0.839

0.221

1.23

0.829

0.231

1.24

0.819

0.242

1.25

0.809

0.253

1.26

0.8

0.263

1.27

0.791

0.274

1.28

0.781

0.285

1.29

0.772

0.295

1.31

0.749

0.319

Пропорции воды к серной кислоте плотностью 1.42 г/см3

Необходимая плотность электролита, г/см3

Количество воды, л

Количество кислоты, л

1.2

0.547

0.476

1.21

0.519

0.5

1.22

0.491

0.524

1.23

0.465

0.549

1.24

0.438

0.572

1.25

0.41

0.601

1.26

0.382

0.624

1.27

0.357

0.652

1.28

0.329

0.679

1.29

0.302

0.705

1.31

0.246

0.76

Какое количество электролита понадобится? В аккумуляторах емкостью 55-75 А/ч залито от 2,6 до 3,7 литров электролита в зависимости от емкости и конструкции батареи.

Теперь нужно решить, какая плотность раствора должна быть в нашем аккумуляторе. Она зависит от климатических условий, в которых будет эксплуатироваться автомобиль. Для определения оптимальной плотности конкретно для наших условий воспользуемся еще одной табличкой.

Зависимость плотности электролита полностью заряженной батареи от температуры эксплуатации

Климатический район (средняя месячная температура в январе, °С)

Время года

Плотность электролита полностью заряженного аккумулятора, г/см3

Очень холодный (-50 … -30) Зима

1.30

Лето

1.28

Холодный (-30 … -15) Круглый год

1.28

Умеренный (-15 … -8) Круглый год

1.28

Теплый влажный (0 … +4) Круглый год

1.23

Жаркий сухой (-15 … 0) Круглый год

1.23

Готовить электролит будем в кислотостойкой (к примеру, стеклянной) посуде, перемешивать стеклянной палочкой. Из средств защиты нужны очки, перчатки и по возможности прорезиненный фартук.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос

Прежде чем взяться за работу, твердо усвоим основное правило – льем кислоту в воду и ни в коем случае не наоборот. При вливании более легкой воды почти наверняка произойдет вскипание верхнего слоя раствора с разбрызгиванием кислоты!

кислота в водеЛьем только кислоту в воду!

Итак, отливаем необходимое количество воды в емкость. Теперь отмеряем нужное количество серной кислоты и аккуратно с небольшой высоты вливаем ее в воду тонкой струйкой. Льем очень медленно, поскольку при быстром вливании может произойти разбрызгивание. Кроме того, в процессе химических реакций температура раствора быстро поднимается, и стеклянный сосуд может лопнуть от резкого перепада температур.

После этого тщательно, но не спеша, перемешиваем раствор и ждем, пока он не остынет до комнатной температуры, иначе показания ареометра будут неверными. Делаем забор электролита в ареометр и измеряем плотность. Если она отличается от желаемой, добавляем воду или кислоту (если плотность высокая – воду, если низкая – кислоту).

Важно! Воду доливаем в электролит только при помощи шприца ареометра! Забираем в него небольшое количество воды, опускаем иглу глубоко в электролит и потихоньку выжимаем воду грушей.

Снова перемешиваем раствор, остужаем и только потом, еще раз проконтролировав плотность, заливаем в аккумуляторную батарею.

Вот мы и узнали, для чего в аккумуляторе электролит, какой плотности он должен быть, и даже сможем самостоятельно его приготовить.

Срок службы электролита

Стоит знать, что кислотный электролит – это раствор, который не имеет срока годности. Срок службы для такой жидкости определяется исключительно исходя из того, как она способна выполнять свои функции.

К показателям, которые влияют на срок использования АКБ, относятся:

  • Плотность электролита.
  • Температурный режим функционирования АКБ.
  • Степень заряженности аккумулятора.

Если эти показатели соответствуют норме, срок службы электролита довольно продолжительный.

Полезное видео

Видеоинструкция по обслуживанию аккумулятора

Как увеличить плотность?

Если плотность составляет менее 1,27 г / см3, вам необходимо увеличить концентрацию серной кислоты. Для этого есть два варианта: либо купить готовый электролит, либо сделать свой собственный электролит.

Если вы остановитесь на втором варианте, вы должны быть очень, очень осторожны!

Какая кислота используется в аккумуляторах?

Перед началом работы наденьте резиновые перчатки и защитные очки и закрепите их хорошо. Выберите комнату с достаточной вентиляцией и не позволяйте детям приближаться, пока вы работаете.

Разбавление серной кислоты проводят в дистиллированной воде тонким потоком/струйкой. При заливании кислоты необходимо постоянно помешивать раствор стеклянной палочкой. Когда закончите, вы должны покрыть вещество полотенцем и дать ему остыть и отстояться на ночь.

Крайне важно! Всегда сначала наливайте воду в миску, а затем добавляйте в нее кислоту. Если вы измените последовательность, вы получите тепловую реакцию и ожоги!

Если вы собираетесь эксплуатировать батарею в умеренном климате, соотношение кислота / вода должно составлять 0,36 л. кислоты на 1 литр дистиллированной воды, а если климат теплее, соотношение составляет 0,33 л. кислота на литр воды.

Совет. Хотя вы можете увеличить плотность рабочей жидкости самостоятельно, более разумным решением, особенно если ваша батарея старая, является ее простая замена на новую. Таким образом, вам не придется беспокоиться о правильном разбавлении кислоты, равно как и об ошибке при смешивании или заливке в аккумулятор.

Присадки

Рынок предлагает огромное количество различных добавок, которые заливают в батарею для повышения качества электролита. Производители обещают улучшение запуска в морозы, увеличение срока службы, восстановление работоспособности АКБ и повышение энергоёмкости. Основное их действие — это десульфатация, но не настолько сильная, как заверяет реклама. Остальное не имеет достаточного подтверждения. Состав присадок редко раскрывают. Чаще всего это сульфаты или фосфаты металлов. Встречаются и средства из органических соединений. Причём вторые добавляют к аккумуляторной жидкости вместе с первыми. Для поддержания наилучшего состояния АКБ достаточно убирать его в период сильного похолодания в тёплое помещение или подзаряжать. Но это подойдёт, если говорить о регионах с умеренным климатом. Когда речь идёт о работе в экстремальных температурах, выгоднее может оказаться приобретение сухозаряженной батареи. Владелец сможет самостоятельно заливать электролит, максимально подходящий к условиям эксплуатации. На видео ниже показано, как из электролита получить серную и соляную кислоты. https://youtu.be/DTUom2xCh7M

Почему нельзя добавлять недистиллированную воду

Очищенную жидкость получают путём двухкратного выпаривания и сбора конденсата. Результат — она избавляется от посторонних солей, минералов и других веществ. То есть на выходе имеется чистый H2O. В нужной пропорции серная кислота и вода создают необходимую электропроводность рабочей смеси.

Конденсат после испарения при работе автомобильной батареи не оставляет осадка. Следовательно, её можно постоянно доливать в аккумулятор без последствий. То есть не появятся отложения на электродах. Наличие примесей грозит пагубно сказаться на работе батареи:

  • Возникновение осадка на пластинах, из-за которого они постоянно разрушаются, увеличивается сопротивление и уменьшается емкость.
  • Непредсказуемое изменение электропроводности.
  • Ускорение саморазряда, из-за увеличения плотности рабочей смеси.

Внимание! Дистиллированную воду продают на заправках и магазинах. Но и там встречаются подделки

Поэтому, даже приобретя необходимый товар, можно в аккумулятор залить обычную воду со всеми вытекающими последствиями.

Чтобы такого не случилось, достаточно проверить наличие информации о производителе на этикетке. Надёжнее всего измерить электрическое сопротивление тестером. Без примесей оно будет стремиться к бесконечности, в противном случае прибор покажет конкретную цифру.

Какая кислота в аккумуляторе автомобиля и какова ее плотность

Стало понятно, какая кислота в батареях, но опасно ли это?

Аккумуляторная кислота, хотя и разбавленная, является летучим и опасным веществом, которое не только загрязняет окружающую среду, но и может нанести серьезный вред здоровью человека. Вдыхание кислых паров может не только затруднить дыхание, но может вызвать побочные эффекты в легких и дыхательных путях.

Длительное воздействие тумана или паров кислот аккумулятора может привести к таким заболеваниям, как катаракта верхних дыхательных путей, коррозия тканей, расстройства полости рта и другие.

Попав на кожу, эта кислота может вызвать покраснение, ожоги и многое другое. Если она попадет вам в глаза, это может привести к слепоте.

Помимо того, что аккумуляторная кислота опасна для здоровья, она также опасна для окружающей среды. Выброшенная старая батарея на свалке или разлитый электролит могут загрязнить грунтовые воды, что приведет к экологической катастрофе.

Поэтому рекомендации специалистов таковы:

  • всегда проверяйте уровень и плотность электролита в вентилируемых помещениях;
  • если на ваши руки попала аккумуляторная кислота, немедленно промойте их раствором воды и пищевой соды.

Какая кислота используется в аккумуляторах?

Примите необходимые меры предосторожности при работе с кислотой.

  • если плотность электролита низкая, лучше обратиться в специализированную службу и не пытаться сделать это самостоятельно. Работа с серной кислотой без необходимой подготовки и знаний может не только навсегда повредить вашу батарею, но и повредить вашему здоровью;
  • если у вас есть старая батарея, не выбрасывайте ее в мусорный бак, а ищите специализированные места захоронения отходов (или магазины, которые принимают старые батареи). Поскольку аккумуляторные батареи представляют собой опасные отходы, их утилизация на свалках или контейнерах может привести к экологической катастрофе. Со временем электролит в батарее будет разливаться и загрязнять почву и грунтовые воды.

Передав свою старую батарею в специально отведенные для этого места, вы не только позаботитесь об окружающей среде и здоровье других людей, но и поможете экономике, поскольку перезаряжаемые батареи можно переработать.
Мы надеемся, что внесли немного больше ясности в то, что за кислота находится в батареях и почему именно эта кислота используется. Мы также надеемся, что в следующий раз, когда вам придется заменить свою батарею на новую, вы позаботитесь о том, чтобы старая использовалась для переработки, чтобы она не загрязняла окружающую среду и не вредила здоровью людей.

Процесс приготовления электролита

Процесс приготовления электролита для АКБ авто

Электролит для АКБ можно, конечно, приобрести в специализированных магазинах, но можно сделать его самостоятельно и при этом научиться регулировать плотность.

Для приготовления электролита потребуются следующие компоненты:

  • Вода дистиллированная.
  • Серная кислота.
  • Емкость из материала, устойчивого к воздействию концентрированного химического вещества: стекла, керамики, свинца.
  • Эбонитовая палочка (для размешивания жидкости).

Для приготовления в специальную емкость заливается вода, после – серная кислота. Компоненты тщательно палочкой смешиваются. Процедуру проводят последовательно, поскольку при обратном варианте есть вероятность получить ожоги.

Полученное вещество плотно накрывается и оставляется минимум на сутки до выпадения осадка и остывания. Стоит знать, что при обратном проведении заливки (сначала серная кислота, потом – вода), возможна гидратации и образование в кислоте тепла. Соответственно, вода может закипеть и спровоцировать разбрызгивание.

Срок службы АКБ ограничен ее техническими характеристиками. Однако при неправильном его использовании и хранении этот показатель может существенно снизиться. Чтобы АКБ не изнашивалась слишком стремительно, специалисты рекомендуют следить за плотностью электролита и его уровнем.

Подготовка к повышению плотности

Для начала:

  • при комнатной температуре 22°С замерьте плотность
    аккумулятора, будьте аккуратнее, не повредите себя кислотой. Электролит может
    брызнуть или испариться, поэтому оденьте очки и резиновые перчатки;
  • также вам понадобятся некоторые знания химии. Когда вы
    работаете с электролитом, нужно кислоту добавлять в воду, если сделать наоборот, то
    начнется очень бурная реакция с выделением пара и тепла. Вам точно не захочется
    получить кислотные ожоги;
  • нельзя переворачивать аккумулятор, слабые пластины могут
    осыпаться, и в итоге после подключения будет замыкание;
  • обязательно приготовьте заранее две емкости, в первую
    сольете старый электролит, а во второй приготовите новый;
  • рассчитайте правильное количество кислоты, т.к. после
    зарядки плотность аккумулятора значительно повысится;
  • прежде чем использовать пластмассу для запайки, сначала
    проверьте ее на предмет стойкости к электролиту.

Далее мы приведем различные данные, они соответствуют только
кислотным аккумуляторам, не путайте их со щелочными, данные для щелочи будут
иные.

Какая кислота в аккумуляторе автомобиля и какова ее плотность

Оставьте комментарий