عندما تسمع عن "البطارية بالكهرباء" ، ما يتحدث عنه الناس هو محلول من الماء وحمض الكبريتيك ، وهو التفاعل بين هذا المنحل بالكهرباء ولوحات الرصاص في بطارية السيارة التي تسمح لها بتخزين الطاقة وإطلاقها. لذا من الصواب إضافة الماء إلى البطارية إذا كان الكهارل منخفضًا ، وصحيح أيضًا أن السائل في البطارية هو إلكتروليت.
التركيب الكيميائي للكهرباء الرصاص الحمضية بالكهرباء
عندما تكون بطارية حمض الرصاص مشحونة بالكامل ، يتألف المنحل بالكهرباء من محلول يتكون من حمض الكبريتيك يصل إلى 40 في المائة ، ويتكون الباقي من الماء العادي. عند تفريغ البطارية ، تتحول الألواح الإيجابية والسلبية تدريجيًا إلى كبريتات الرصاص. يفقد الإلكتروليت جزءًا كبيرًا من محتواه من حمض الكبريتيك ويصبح في النهاية محلولًا ضعيفًا جدًا من حمض الكبريتيك والماء.
وحيث أن هذه عملية كيميائية قابلة للانعكاس ، فإن شحن بطارية السيارة يؤدي إلى إعادة الصفائح الإيجابية إلى أكسيد الرصاص ، بينما تتحول الألواح السلبية إلى رصاص نقي إسفنجى ، ويصبح الإلكتروليت محلولًا أقوى لحمض الكبريتيك والماء.
مضيفا الماء إلى البطارية بالكهرباء
في ظل الظروف العادية ، لا يجب إضافة محتوى حامض الكبريتيك في إلكتروليت البطارية ، ولكن يجب أن يتم وضع الماء من وقت لآخر. والسبب هو أن الماء ضائع أثناء عملية التحليل الكهربائي. كما أن محتوى الماء في المنحل بالكهرباء يميل إلى التبخر ، خاصة أثناء الطقس الحار ، ويضيع عندما يحدث ذلك. حامض الكبريتيك ، من ناحية أخرى ، لا يذهب إلى أي مكان. في الواقع ، التبخر هو في الواقع طريقة واحدة للحصول على حمض الكبريتيك من البطارية بالكهرباء.
إذا قمت بإضافة الماء إلى المنحل بالكهرباء في البطارية قبل حدوث التلف ، فإن حامض الكبريتيك الموجود - سواء في المحلول أو الموجود كبريتات الرصاص - سيضمن أن يبقى المنحل بالكهرباء من حوالي 25 إلى 40 بالمائة من حمض الكبريتيك.
إضافة حمض إلى البطارية المنحل بالكهرباء
لا يوجد عادة أي سبب لإضافة حمض كبري إضافي إلى بطارية ، ولكن هناك بعض الاستثناءات. على سبيل المثال ، يتم شحن البطاريات أحيانًا جافًا ، وفي هذه الحالة يجب إضافة حمض الكبريتيك إلى الخلايا قبل استخدام البطارية. إذا كانت أي بطارية من أي وقت مضى تتلقاها ، أو تنسكب المنحل بالكهرباء لأي سبب آخر ، فيجب إضافة حمض الكبريتيك مرة أخرى إلى النظام لتعويض ما فقد. يمكن استخدام مقياس كثافة السوائل أو مقياس الإنكسار لاختبار قوة الإلكتروليت.
باستخدام مياه الصنبور لملء البطارية بالكهرباء
الجزء الأخير من اللغز ، وربما الأكثر أهمية ، هو نوع الماء المستخدم للتخلص من الإلكتروليت في البطارية. أثناء استخدام ماء الصنبور بشكل جيد في بعض الحالات ، يوصي معظم مصنّعي البطاريات بالماء المقطر أو منزوع الأيونات بدلاً من ذلك. والسبب هو أن مياه الصنبور تحتوي عادة على مواد صلبة مذيبة يمكن أن تؤثر على وظيفة البطارية ، خاصة عند التعامل مع الماء العسر.
إذا كانت مياه الصنبور المتاحة لها مستوى عالٍ من المواد الصلبة الذائبة بشكل خاص ، أو كان الماء صعبًا ، فقد يكون من الضروري استخدام الماء المقطر. ومع ذلك ، فإن معالجة مياه الصنبور المتاحة باستخدام مرشح مناسب ستكون كافية في كثير من الأحيان لجعل المياه مناسبة للاستخدام في البطارية بالكهرباء.