Acidul de baterie poate desemna orice acid utilizat într-o celulă chimică sau într-o baterie, însă, de obicei, acest termen se referă la acidul folosit într-o baterie plumb-acid, cum ar fi cele întâlnite în autovehicule.
Acidul utilizat în bateriile auto conține între 30% și 50% acid sulfuric (H₂SO₄) diluat în apă. De obicei, acesta are o fracție molară de 29%-32% acid sulfuric, o densitate de 1,25-1,28 kg/L și o concentrație de 4,2-5,0 mol/L. pH-ul acestui acid de baterie este de aproximativ 0,8.[sursa]
Ce este acidul de baterie?
- Acidul de baterie este denumirea comună pentru acidul sulfuric;
- Acidul sulfuric este un acid mineral cu formula chimică H₂SO₄;
- În bateriile plumb-acid, concentrația de acid sulfuric în apă variază între 29% și 32% sau între 4,2 și 5,0 mol/L;
- Acidul de baterie este foarte coroziv și poate provoca arsuri grave;
- De obicei, acidul pentru baterii este depozitat în sticlă sau în alte recipiente nereactive.
Construcție și reacție chimică
O baterie plumb-acid constă din două plăci de plumb separate de un electrolit lichid sau gel format din acid sulfuric diluat în apă.
Bateria este reîncărcabilă, iar reacțiile chimice de încărcare și descărcare sunt esențiale pentru funcționarea ei.
Când bateria este utilizată (descărcată), electronii se deplasează de la placa de plumb încărcată negativ (catod) la placa încărcată pozitiv (anod).
Reacția la placa negativă este:
Pb(s) + HSO4–(aq) → PbSO4(s) + H+(aq) + 2 e–
Reacția la placa pozitivă este:
PbO2(s) + HSO4– + 3H+(aq) + 2 e– → PbSO4(s) + 2 H2O(l)
Aceste reacții pot fi combinate pentru a obține reacția chimică globală:
Pb(s) + PbO2(s) + 2 H2SO4(aq) → 2 PbSO4(s) + 2 H2O(l)
Încărcarea și descărcarea
Când bateria este complet încărcată, placa negativă este formată din plumb (Pb), electrolitul este acid sulfuric concentrat, iar placa pozitivă este dioxid de plumb (PbO₂). Dacă bateria este supraîncărcată, electroliza apei produce hidrogen gazos și oxigen gazos, care se pierd. Unele tipuri de baterii permit adăugarea de apă pentru a compensa această pierdere.
Când bateria este descărcată, reacțiile inversate duc la formarea sulfatului de plumb (PbSO₄) pe ambele plăci. Dacă bateria este complet descărcată, rezultatul constă în două plăci identice de sulfat de plumb, separate de apă. În acest moment, bateria este considerată complet descărcată și nu mai poate fi reîncărcată.
Denumirile acidului sulfuric
Denumirea „acid de baterie” pentru acidul sulfuric indică, de obicei, concentrația acestuia. Există mai multe denumiri pentru acidul sulfuric, care reflectă diferitele sale utilizări și concentrații:
- Concentrație sub 29% sau 4,2 mol/L: denumire comună – acid sulfuric diluat;
- Concentrație de 29-32% sau 4,2-5,0 mol/L: Aceasta este concentrația acidului de baterie întâlnit în bateriile plumb-acid;
- Concentrație de 62-70% sau 9,2-11,5 mol/L: Acid de cameră sau acid de îngrășământ. Aceasta este concentrația acidului obținut prin procedeul camerei de plumb;
- Concentrație de 78-80% sau 13,5-14,0 mol/L: Acid de turn sau acid Glover. Aceasta este concentrația acidului recuperat din partea inferioară a acidului Glover;
- Concentrație de 93,2% sau 17,4 mol/L: Acid 66°Bé („66-grade Baumé”), o denumire care reflectă densitatea acidului măsurată cu un hidrometru;
- Concentrație de 98,3% sau 18,4 mol/L: Acid sulfuric concentrat. Deși este posibil să se producă acid sulfuric aproape pur (aproape 100%), substanța tinde să piardă SO₃ în apropierea punctului de fierbere, stabilizându-se la o concentrație de 98,3%.
Proprietățile acidului de baterie
- Acidul pentru baterii este extrem de coroziv și reacționează viguros cu pielea și membranele mucoase, eliberând multă căldură;
- Este un lichid polar;
- Acidul pentru baterii are o conductivitate electrică ridicată;
- Acidul pur pentru baterii este incolor, dar se contaminează ușor, ceea ce poate duce la decolorare;
- Acidul pentru baterii nu este inflamabil;
- Acidul pentru baterii este inodor;
- Densitatea acidului pentru baterii este aproape dublă față de cea a apei, fiind de 1,83 g/cm³.
Abonaţi-vă la newsletter folosind butonul de mai jos, pentru a primi - periodic şi gratuit - o notificare pe adresa de email atunci când publicăm articole interesante: