Keetru "மறந்து கொண்டே இருப்பது
 மக்களின் இயல்பு
 நினைவுபடுத்தித் தூண்டிக் கொண்டே
 இருப்பது எம் கடமை"
கீற்றில் தேட
கீற்றினை வளர்த்தெடுக்க
உதவுங்கள்...

Lead acid secondary storage battery

பொதுவாக நாம் வீட்டில் பயன்படுத்தும் Inverterல் இருந்து வாகனங்கள் (Automobiles) வரை தற்போது இந்த மின்கலம் (Battery) தான் பயன்பாட்டில் உள்ளது.

செயல்முறை விளக்கம் :

lead acid batteryஇந்த மின்கலத்தில் மின் ஆற்றலானது (Electrical energy) வேதி ஆற்றலாக (Chemical energy) சேமிக்கப்பட்டு பிறகு நமக்குத் தேவைப்படும் போது அந்த வேதி ஆற்றலில் இருந்து மீண்டும் மின் ஆற்றல் பெறப்படுகிறது. இதில் மின் ஆற்றலானது வேதி ஆற்றலாக மாறும் நிகழ்வை மின்னேற்றம் (Charging) என்றும், வேதி ஆற்றலானது மின் ஆற்றலாக மாறும் நிகழ்ச்சி மின்னிறக்கம் (Discharging) என்றும் கூறுவர். இந்த மின்கலத்தின் மின் முனைகளை ஒரு மின் மூலத்துடன் (Electrical energy source) இணைப்பதன் மூலம் மின்னேற்றமும், அதுவே ஒரு உபகரணத்துடன் (எ.கா : மின்விசிறி, மின் மோட்டார்) இணைக்கும் போது மின்னிறக்கமும் நடைபெறும்.

மின்னேற்றத்தின்போது மின் மூலத்தில் இருந்து பெறப்படும் ஆற்றலானது மின்கலத்தில் சில வேதி மாற்றத்தை நடத்துவதன் மூலம் வேதி ஆற்றலாக சேமிக்கப்பட்டு, அதை ஒரு மின் உபகரணத்துடன் இணைக்கும் போது ஏற்கனவே நடந்த வேதி மாற்றமானது மீண்டும் பழைய நிலைக்கு செல்லும் போது சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றலானது மீண்டும் மின் ஆற்றலாக பெறப்படும்.

பயன்படுத்தும் உபகரணம் :

1) Lead peroxide (pbO2)

2) sponge lead (pb)

3) நீர்த்த கந்தக அமிலம் (dilute H2SO4)

1) Lead peroxide :

இதன் நேர் மின் முனையானது (positive terminal) Lead peroxide-ல் செய்யப்பட்டிருக்கும். இதன் நிறம் கரும்பழுப்பு ஆகும். இது கடினமாகவும் நொறுங்கும் தன்மையுடனும் இருக்கும்.

2) Sponge lead:

இதன் எதிர் மின்முனையானது (Negative terminal) சுத்தமான காரீயத்தில் (Pure lead) பஞ்சு போன்ற நிலையில் செய்யப்பட்டிருக்கும்.

நீர்த்த கந்தக அமிலம் :

இந்த மின்கலத்தில் நீர்த்த கந்தக அமிலம் பயன்படுகிறது. மேலும் மூன்று பகுதி நீருக்கு ஒரு பகுதி அமிலம் (3:1) என்ற விகிதத்தில் கலந்திருக்கும்.

வேலை செய்யும் விதம் :

இந்த மின்கலத்தில் Lead peroxide-ம், Sponge lead-ம் நீர்த்த கந்தக அமிலத்தில் மூழ்கியிருக்கும். இதன் மின் முனைகள் மின் உபகரணத்துடன் இணைக்கும் போது நீர்த்த கந்தக அமிலத்தின் (H2SO4) மூலக்கூறுகள் நேர் மின் ஹைட்ரஜன் அயனிகளாகவும் (H+), எதிர் மின் sulfate (SO4--) அயனிகளாகவும் பிரிகின்றன. இப்போது Hydrogen அயனி pbO2 தகடை அடையும் போது pbO2 உடன் வினைபுரிந்து அதிலிருந்து எலக்ட்ரான்களைப் பெற்று, Hydrogen அணுவாக (2H) மாறும். பிறகு இது மீண்டும் அதே pbO2 உடன் வினைபட்டு pbOவாகவும் H2O (நீர்) வாகவும் மாறும். பிறகு இந்த pbOவானது கந்தக அமிலத்துடன் வினைபட்டு (H2 SO4) pbSO4 யும் H2O யும் தரும்.

அதாவது

pbO2 + 2H -------> pbO + H2O

pbO + H2SO4 -------> pbSO4 + H2O

இறுதியாக,

pbO2 + H2SO4 + 2H -------> pbSO4 + 2H2O

இப்போது எதிர் (SO4--) அயனியானது கந்தக அமிலத்தில் எளிதாக பயணிக்கும். இதில் சிலவை சுத்தமான காரீயத்தகடை அடைந்து (Pure lead) அதிலிருக்கும் அதிகப்படியான எலக்ட்ரானை காரீயத்திற்கு வழங்கி radical SO4 ஆக மாறும். (அதாவது இதில் பிணைப்பில் ஈடுபடாத எலக்ட்ரான்கள் இருக்கும்) இந்த radical SO4 ஆனது அதிக நேரம் நிலையாக இருக்காது. எனவே இது காரீயத்துடன் (pb) வினைபுரிந்து pbSO4 ஐ தரும். ஏற்கனவே Hydrogen அயனி (H+) pbO2 தகடில் இருந்து எலக்ட்ரானைப் பெற்றதால் அதில் எலக்ட்ரானின் எண்ணிக்கை குறைந்திருக்கும். மேலும் SO4-- அயனி காரீய தகடுக்கு (pb) அதிக எலக்ட்ரானை வழங்குவதால் அதில் அதிக எலக்ட்ரான்கள் இருக்கும். இந்த எலக்ட்ரான்களின் சமநிலையற்ற தன்மையை சமன் செய்ய இரண்டு மின் முனைகளுக்கிடையே மின்னழுத்தம் தூண்டப்பட்டு எலக்ட்ரானானது pbல் இருந்து மின் உபகரணம் வழியே pbO2க்குப் பாயும் (மின்னோட்டம்), இது மின்னிறக்கத்தில் (Discharge) நடக்கும். Lead sulfate (pbSO4) ன் நிறம் ஒருவித வெண்மையான நிறமாகும்.

மின்னிறக்கத்தின் போது......

1) இரு முனைகளும் Lead sulfate (pbSO4) ஆல் மூடப்பட்டிருக்கும்.

2) கந்தக அமிலத்தின் Specific gravity குறையும். ஏனெனில் இந்த வினையின்போது pbO2 தகடில் நீர் உருவாகும்.

சரி மின்னேற்றத்தின் போது என்ன நடக்கும்?

இப்பொழுது ஒரு DC மின் மூலத்தின் நேர் மின் முனையை pbSO4 ஆல் மூடப்பட்டுள்ள pbO2 உடனும், எதிர் மின் முனையை pbO2 ஆல் மூடப்பட்டுள்ள pb தகட்டுடனும் இணைக்கவும். மின்னிறக்கத்தின் போது கந்தக அமிலத்தின் அடர்த்தி குறைந்திருக்கும். ஆனால் அதில் H+ அயனியும் SO4-- அயனியும் இருக்கும். இதில் H+ அயனி நேர்மின்னூட்டம் (Cation) பெற்றிருப்பதால் அது DC மின்மூலத்தின் எதிர் முனை இணைக்கப்பட்டிருக்கும் இடத்தை நோக்கி நகரும் (cathode). பிறகு H+ அயனி அதிலிருந்து ஒரு எலக்ட்ரானைப் பெற்று Hydrogen அணுவாக (2H) மாறும். இந்த Hydrogen அணு pbSO4 உடன் வினையுற்று காரீயம் மற்றும் கந்தக அமிலத்தைத் தரும்.

pbSO4 + 2H -------> H2SO4 + pb

அதேபோல் எதிர் மின்னூட்டம் (anion) பெற்ற SO4-- நேர் மின் முனையை நோக்கி (Anode) நகர்ந்து அதனிடம் உள்ள அதிகப்படியான எலக்ட்ரானை நேர் மின் முனைக்கு கொடுத்து Radical SO4 ஆக மாறும். பிறகு இது anode-ல் உள்ள pbSO4 உடன் வினைபட்டு கந்தக அமிலத்தையும் Lead peroxideம் தரும்.

pbSO4 + 2H2 + SO4 -------> pbO2 + 2 H2SO4

மின்னேற்றத்தின் போது.....

1) lead sulfate, Anode ஆனது Iead peroxide ஆக மாறும்.

2) cathode ல் இருக்கும் lead sulfate ஆனது தூய காரீயமாக மாறும்

3) கந்தக அமிலத்தின் specific gravity அதிகரிக்கும்.

- ஷேக் அப்துல் காதர்

கீற்றில் வெளியாகும் படைப்புகள்/பின்னூட்டங்கள், எழுதியவரின் சொந்தக் கருத்துக்களே! அவை கீற்றின் நிலைப்பாடல்ல. வேறு எந்த இணைய தளத்திலோ, வலைப்பூக்களிலோ வெளிவராத படைப்புகளை மட்டுமே கீற்றிற்கு அனுப்பவும். படைப்புகளை அனுப்ப வேண்டிய முகவரி: editor@keetru.com. அநாகரிகமான பின்னூட்டங்கள் பகுதியாகவோ அல்லது முழுமையாகவோ நீக்கப்படும்.

Add comment


Security code
Refresh