镍镉碱性电池用碱溶液的制备

如今,我正在阅读有关化学,数学和概念错误的越来越多的说明,这些错误涉及为军事广播中使用的碱性电池制作碱性溶液的碱性溶液,因此,我认为作为化学家,我可以制定一个简单易懂的配方,任何人。需要简单的逻辑思维,这没有魔术。


首先,我们假设以下几点:
-该配方不适用于化学家,
-我们既不想提出分析上准确的解决方案,也不想提出工厂解决方案,
-就我们而言,我们正在为电池的寿命和容量并不重要的非战斗条件做准备,
-我们假设家用家电非常简单。
如果有人需要工厂说明,也可以在随附的文档集中找到它。


最著名的碱性电池是镍铁(Ni-Fe),镍镉(Ni-Cd)和锌银(Zn-Ag)。军用收音机使用的是Ni-Cd型电池,因此配方也是这种类型的。


让我们从每天澄清两个重要的基本概念开始:)


原始配方都给出溶液的密度。原因很简单:密度可以直接测量,而任何浓度只能间接测量。在本食谱中,我将指的是重量百分比浓度,但我们并没有真正测量,仅用于说明。
重量浓度:100份混合物中有多少份所需物质。该“部分”可以是任何东西,而不是系泊设备。所规定的只是我们指的是“零件”的重量。
因此,例如,如果将1份食盐溶解在3份水中,则所得溶液总共包含4份,因此该溶液占溶化材料盐的重量的25%。如果将2份水加到1份盐中,则所得溶液将为33.33%。
为了测量密度,我们使用了密度计-以前是气压计。例如,在白兰地酿造中,今天仍然使用密度计,该密度计已通过酒精溶液密度认证:)
如果有人真的想要它,可以购买它,但是在我们目前的情况下,我们不需要它。


我们需要澄清的另一重要事项是密度。简而言之,给定物质的密度表示每1立方米物质多少千克,标准计量单位为千克/立方米。它还具有较小的单位,g / cm3。了解密度与温度有关非常重要。
基准水是水,因为海平面1立方米的水和4摄氏度的水重约1000公斤。此摄氏4度具有巨大的自然意义。在摄氏20度时,水比1000千克轻一点,但这在当前情况下不会引起明显差异,因此我们将不予处理。
如果例如我们说某物质X的密度为2,那么这意味着它比水重2倍。因此1升X物质的重量为2千克。
因此,如果我们想称重1公斤水,我们将带一个1升的瓶子并装满水。但是,如果我们想从先前的物料X称重1千克,则上述瓶子仅填充一半。


我希望你能理解上面的基本数学:


从化学的角度来看,我们要制碱溶液,所以我将其称为溶液。


要操作碱性电池,我们需要氢氧化钾溶液(以下称为KOH)。
经验表明,最好的电导率在26%至27%的KOH溶液中,但是对于大约25%的溶液我们感到满意。
为了提高容量,甚至在溶液中添加了氢氧化锂(以下简称为LiOH),但一方面,它比KOH昂贵得多,另一方面,购买起来也存在一些问题,所以我们现在就省掉它。

工厂描述建议以下内容(包含在文档集中):
-夏季为1.17-1.19 g / cm3
-冬季至-10摄氏度1.19-1.21 g / cm3
--10摄氏度以下的冬季1.27-1.28 g / cm3
应使用密度为KOH的溶液。

对于它们的制备,工厂说明建议以下内容(以重量计,以固体KOH计):
-1.17-1.19 g / cm3 = 1份KOH + 3.5份水=> 22.22%
-1.19-1.21 g / cm3 = 1份KOH + 3份水=> 25%
-1.27-1.28 g / cm3 = 1份KOH + 2份水=> 33.3%

 

从理论上讲,我们应该使用蒸馏水作为溶剂。但是,如果没有的话,雨水或积雪会发生。在最坏的情况下,可以喝自来水,但不建议这样做。
警告!汽车中使用的去离子水不是蒸馏水!去离子水实际上是经过化学处理的水,因此在加热时不会沉淀,但仍含有少量化学物质,因此应避免使用该溶液来制备溶液。
蒸馏水中只有纯净水。也可以在商店中购买。

准备溶液时,请使用护目镜和橡胶手套!手上有厨房醋(黄盖10%)。

准备例如25%KOH溶液-碱:
-采取一个测量单位,例如与墙壁尽可能平行的酒杯,在其中最容易确定一半的体积,
-拿一个塑料脸盆,
-拿一个釉面的锅或一个宽口的塑料容器(锅最好用于传热/冷却),禁止使用任何其他材料的锅,
-将锅放在洗脸盆中,
-将3杯水倒入锅中,
-用冷水注满脸盆,直到锅刚开始漂浮,
-称量半杯固体KOH,确保玻璃干燥
-在与铁/钢,玻璃,塑料混合的同时,在最坏的情况下用木棍混合,将固体KOH慢慢加入锅中的水中,
-继续搅拌几分钟,
-冷却后,我们的解决方案即可充满电池。

从职业安全的角度考虑,建议考虑以下事项:
-KOH是一种极具侵略性的物质,必须非常谨慎地处理,具有非常强的除油效果,建议戴上防护手套和护目镜,
-通常被认为会腐蚀,这就是为什么它也被称为腐蚀性钾的原因,因为它像火一样会严重破坏活体组织并形成类似烧伤的伤口,
-如果沾到皮肤上,请用大量清水很快洗净,
-使用KOH时会产生灰尘,因此,甚至不应该吸入/吞咽灰尘,
-如果溅到任何地方,无论是固体还是溶液,都可用醋中和,对于身体部位,禁止使用醋/其他酸,用大量水冲洗该部位几分钟,
-如果穿着衣服/鞋子,请立即脱掉,并用大量水冲洗,
-如果接触到眼睛,请立即用大量清水冲洗并就医,
-它在水中的溶解或与酸(甚至是醋)的反应是非常发热的过程-放热过程-因此,始终要将KOH倒入水中且不可逆转!
-如果将水倒在固体KOH上,由于突然产生热量,溶液可能会突然溅出,造成非常严重的伤害,
-KOH化学数据表附在文档集中。

我希望我已经清楚地描述了一切:)如果有人有任何疑问,那么我将很乐意回答:)

 


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