Hva er batterisyre? Svovelsyre fakta

Mark Williamson / Getty Images

Batterisyre kan referere til enhver syre som brukes i en kjemisk celle eller batteri , men vanligvis beskriver dette begrepet syren som brukes i et blybatteri, for eksempel de som finnes i motorkjøretøyer.

Bil- eller bilbatterisyre er 30–50 % svovelsyre (H_toSÅ₄) i vann. Vanligvis har syren en muldvarp fraksjon av 29 %-32 % svovelsyre, en tetthet på 1,25–1,28 kg/L og konsentrasjon på 4,2–5 mol/L. Batterisyre har en pH på omtrent 0,8

Hva er batterisyre?

• Batterisyre er et vanlig navn for svovelsyre (USA) eller svovelsyre (UK).
• Svovelsyre er en mineralsyre med den kjemiske formelen H_toSÅ₄.
• I blysyrebatterier varierer konsentrasjonen av svovelsyre i vann fra 29 % til 32 % eller mellom 4,2 mol/L og 5,0 mol/L.
• Batterisyre er svært etsende og kan forårsake alvorlige brannskader.
• Vanligvis lagres batterisyre i glass eller andre ikke-reaktive beholdere.

Konstruksjon og kjemisk reaksjon

Et blybatteri består av to blyplater atskilt med en væske eller gel som inneholder svovelsyre i vann. Batteriet er oppladbart, med lading og utlading kjemiske reaksjoner . Når batteriet brukes (utlades), beveger elektroner seg fra den negativt ladede blyplaten til den positivt ladede platen.

Den negative platereaksjonen er:

Pb(s) + HSO₄^-(aq) → PbSO₄(s) + H⁺(aq) + 2 e^-

Den positive platereaksjonen er:

PbO_to(s) + HSO₄^-+ 3H⁺(aq) + 2 e^-→ PbSO₄(s) + 2 H_toO(l)

Som kan kombineres for å skrive den generelle kjemiske reaksjonen:

Pb(s) + PbO_to(s) + 2 H_toSÅ₄(aq) → 2 PbSO₄(s) + 2 H_toO(l)

Lading og utlading

Når batteriet er fulladet, er den negative platen bly, elektrolytten er detkonsentrert svovelsyre, og den positive platen er blydioksid. Hvis batteriet er overladet, gir elektrolyse av vann hydrogengass og oksygen gass ​​som går tapt. Noen typer batterier lar vann tilsettes for å dekke opp tapet.

Når batteriet er utladet, danner den omvendte reaksjonen blysulfat på begge platene. Hvis batteriet er helt utladet, er resultatet to identiske blysulfatplater, atskilt med vann. På dette tidspunktet anses batteriet som helt dødt og kan ikke gjenopprettes eller lades igjen.

Svovelsyrenavn

Å kalle svovelsyre 'batterisyre' gir en indikasjon på syrekonsentrasjonen. Det er faktisk flere forskjellige navn på svovelsyre som vanligvis gjenspeiler bruken.

Konsentrasjon mindre enn 29 % eller 4,2 mol/L: Det vanlige navnet er fortynnet svovelsyre.29-32 % eller 4,2-5,0 mol/L: Dette er konsentrasjonen av batterisyre som finnes i blybatterier.62%-70% eller 9,2-11,5 mol/L: Dette er kammersyre eller gjødselsyre. Dette er syrekonsentrasjonen laget ved bruk av blykammerprosessen.78%-80% eller 13,5-14,0 mol/L: Dette er tårnsyre eller Gloversyre. Det er konsentrasjonen av syre som gjenvinnes fra bunnen av Glover-tårnet.93,2 % eller 17,4 mol/L: Det vanlige navnet på denne konsentrasjonen av svovelsyre er 66 °Bé ('66-graders Baumé') syre. Det gjenspeiler tettheten til syren ved hjelp av et hydrometer.98,3 % eller 18,4 mol/L: Dette er konsentrert svovelsyre. Selv om det er mulig å lage nesten 100 % svovelsyre, mister kjemikaliet SO3 nær kokepunktet og blir deretter 98,3 %.

Batterisyreegenskaper

• Batterisyre er svært etsende. Den reagerer kraftig med hud og slimhinner, og avgir mye varme.
• Det er en polar væske.
• Batterisyre har høy elektrisk ledningsevne.
• Ren batterisyre er fargeløs, men syren tar lett opp urenheter og blir misfarget.
• Det er ikke brannfarlig.
• Batterisyre er luktfri.
• Dens tetthet er nesten dobbelt så stor som vann, med 1,83 g/cm³.

Kilder

• Davenport, William George; King, Matthew J. (2006). Svovelsyrefremstilling: analyse, kontroll og optimalisering . Elsevier. ISBN 978-0-08-044428-4.
• Haynes, William M. (2014). CRC Handbook of Chemistry and Physics (95. utgave). CRC Trykk. s. 4–92. ISBN 9781482208689.
• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Kjemi av elementene (2. utgave). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-08-037941-8.
• Jones, Edward M. (1950). 'Kammerprosessfremstilling av svovelsyre'. Industriell og ingeniørkjemi . 42 (11): 2208–2210. doi:10.1021/ie50491a016
• Zumdahl, Steven S. (2009). Kjemiske prinsipper (6. utgave). Houghton Mifflin Company. s. A23. ISBN 978-0-618-94690-7.