Химические источники тока: основные характеристики

Особенности химических дезинфицирующих средств

Выбор антисептических препаратов огромен. Характеристики, на основе которых их выбирают, уровень антимикробной активности, короткое время экспозиции, безопасность использования для людей и окружающей среды. Основные группы химических дезинфектантов:

альдегиды;
щелочи;
препараты, содержащие кислород;
хлорактивные соединения;
спирты;
препараты, содержащие фенол;
поверхностно-активные вещества.

В медицинских учреждениях, на предприятиях общественного питания распространено обеззараживание хлорированием. Разные соединения хлора обладают различной степенью окисления клеточных соединений. Хлор и его соединения эффективны в отношении энтеральных бактерий, в частности, к группе кишечной палочки. Недостаток хлорного обеззараживания – токсичность соединений.

Ни одно средство не является идеальным

При выборе важно узнать характеристики, убедиться, что препарат одобрен для использования в медицинских учреждениях, салонах красоты, бассейнах, на предприятиях общественного питания, в квартирах и домах.. Химические средства применяются в быту, на предприятиях общественного питания, пищевых производствах, транспорте, на сельскохозяйственных объектах.

Химические средства применяются в быту, на предприятиях общественного питания, пищевых производствах, транспорте, на сельскохозяйственных объектах.

4. Биологический метод

Биологическое обеззараживание основано на особенностях воздействий вредоносных бактерий при взаимодействии с другими микроорганизмами. Использование микробов-антагонистов – трудоемкий метод, он применяется редко, в основном – для очистки сточных вод и мероприятий фильтрации.

Естественное биологическое обеззараживание сточных вод происходит без применения бактерий-антогонистов под влиянием ряда факторов: мутности, объему взвешенных частиц, температуры. Если влияния природных факторов не достаточно, перед сливом проводится очистка с помощью микроорганизмов. Такой вид воздействия намного безопасней для здоровья людей, природы, чем традиционное использование для этих целей хлорсодержащих химических соединений.

5. Метод комбинированного обеззараживания

Комбинированный метод основан на сочетании нескольких методик обеззараживания. Это, например, влажная уборка с последующим УФО, кондиционирование, обработка поверхностей химическими средствами и кварцевание и проч.

Классификация

Самые распространенные виды — гальванические элементы и аккумуляторы. С ними знаком практически каждый. Но классификация таких приспособлений более широкая и предполагает еще и существование топливных элементов.

Схема классификации источников тока

Гальванические элементы

Гальванический элемент получил свое название в честь ученого Гальвано, который и открыл чудесную возможность получения электрического тока посредством создания простой конструкции из электролита и электродов. Они считаются первыми прототипами современных устройств для получения электроэнергии благодаря химическим реакциям.

Вам это будет интересно Описание установленной и расчетной мощности

Химические источники тока — гальванические элементы и аккумуляторы

Обратите внимание! В настоящее время это приспособление имеет более компактный и безопасный для использования вид, это обычная батарейка. Особенность работы такого устройства заключается в том, что использование его одноразовое

После окончательного разложения электролита на вещества, повторно зарядить их для следующих реакций невозможно.

Электрические аккумуляторы

Электрический аккумулятор — это более универсальный вариант устройства, который можно заряжать несколько раз после потери заряда электролита. Такая особенность объясняется регенерацией веществ, которые образуют электролит.

Устройство аккумулятора

В данном случае зарядка производится от постороннего (внешнего) источника тока. Часто с такой потребностью в восстановлении реагента в аккумуляторах сталкиваются автомобилисты, производя зарядку аккумулятора.

Топливные элементы

Электрохимический топливный элемент является перспективным источником, который достаточно важен для создания комфортных и в некоторых ситуациях жизненно необходимых условий существования.

Тепловой химический источник

Особенность работы такого элемента заключается в следующем. К электродам каждый раз поступает определенная порция электролита, которая после разрядки выводится из конструкции. Например, резервный генератор тока благодаря такому принципу работы может производить электроэнергию в течение 10-15 лет.

Обратите внимание! После истечения срока эксплуатацию можно продлить, если восстановить питание

Общие сведения

Упорядоченное движение электрических зарядов в физическом теле называют током. Значит, для того чтобы он существовал необходима какая-то сила, воздействующая на обладающие энергией элементарные частицы. Причём её действие должно быть постоянной для поддержания необходимого электротока в установленный промежуток времени. Именно для этого и используют источники электрического тока, приборы, которые умеют генерировать электричество.

Создание первого источника датируется 1800 годом, когда физик Вольт представил сообществу прибор, названный им «электродвижущий аппарат». Позже он получил официальное название «вольтов столб». Принцип работы этого устройства заключался в растворении цинковой пластины, соединённой с медным проводником. Физик придал приспособлению вертикальную форму и разместил химические вещества поочерёдно. В итоге получился как бы слоёный пирог. Между пластинами цинка и меди заливался электролит.

Полуметровый столб Вольта подключался к замкнутой цепи, причём медный вывод считался плюсовым, а цинковый минусовым. Таким образом, Вольт, не поняв действительной причины возникновения тока, практически пришёл к созданию гальванического элемента, действие которого основывалось именно на превращении химической энергии в электрическую.

Несмотря на то что Вольт так и не смог понять действительную причину появления тока его прибор стал популярен среди учёных исследовавших электричество. Как выяснилось впоследствии «вольтов столб» стал прототипом гальванической батареи. В 1830 году русский учёный Петров на базе изобретения француза создал источник, выдающий 1,7 киловольта. Длина его установки составляла 12 метров, а мощность 85 ватт.

Сегодня под источником тока понимают генератор способный преобразовывать различного рода матерею в электричество, то есть создавать электромагнитное поле.

Следует отметить, что в электротехнике источники разделяют на два вида: тока и напряжения.

Отличия их в следующем:

генератор тока выдаёт постоянный поток электронов в независимости от напряжения и, по сути, является конденсатором с бесконечной ёмкостью;
источник напряжения обеспечивает постоянную разность потенциалов и похож на аккумулятор.

Но на самом деле эти различия чисто теоретические, на практике же отличия не существуют. Это связано с тем, что изготовить идеальный прибор невозможно. То есть такой, на который не влияет нагрузка приёмника, а внутреннее сопротивление нулевое.

Отходы производства и потребления – это: определение понятий, главные отличия

Чтобы определить, к какой категории относят отработанные вещества, изделия, нужно разобраться с теорией:

отходы производства – это материалы, утратившие первоначальные свойства в процессе изготовления продукции на предприятиях, которые относятся к определенной форме бизнеса (ЮЛ, ИП);
отходы потребления – мусор, который остается в результате предоставления услуг, жизнедеятельности человека.

Классификация отходов производства облегчает задачу по определению вида отработанных материалов. Основные критерии:

способ образования (сфера деятельности организации, в которой получен мусор);
этап технологии, на котором остаются невостребованные материалы;
агрегатное состояние;
степень вреда (категория определяется по классификатору ФККО);
количество изделий, объем материалов;
пригодность для дальнейшей переработки, включая возможность производства вторсырья для изготовления новой продукции.

Понять, какие из отработанных материалов могут относиться к производственным, а какие – к бытовым отходам, можно, благодаря характерным особенностям. Так, первую группу представляют изделия, вещества однородной структуры, их не нужно сортировать. Для сравнения, к отходам потребления (бытовым) относятся разнородные материалы. Они смешаны, т. к. пока не действует система сортировки отходов.

Производственный утильОтходы потребления

Химические источники электрического тока

Химические источники тока – это устройства, работа которых обусловлена преобразованием выделяемой при окислительно-восстановительном процессе химической энергии в энергию электрическую.

К преимуществам химических источников тока относится универсальность их применения.

Источником питания многих бытовых устройств, а также приборов, используемых в научных лабораториях или на производстве, являются именно химические источники питания.

Востребованность химических источников тока в обеспечении функционирования аппаратуры связи или портативной электронной аппаратуры заслуживает особого внимания, так как в этом случае они являются незаменимыми.

Химические источники электротока

Конструктивно химические источники тока представляют собой два металлических электрода, разделенных электролитом. Электроды изготавливаются из металла, который является проводником электронов (электронная проводимость), а электролит изготавливается из жидкого или твердого вещества, являющегося проводником ионов (ионная проводимость).

Если для питания, какого либо потребителя, требуется высокое напряжение, то электрические аккумуляторы соединяются последовательно. В случае, когда для электропитания требуется большой ток, электрические аккумуляторы соединяются параллельно и носят название аккумуляторной батареи.

Советуем изучить Вакуумные выключатели

Последовательное соединение (согласное включение)

Еобщ = Е1 + Е2 + Е3

Смешанное соединение (встречное)

Еобщ = Е1 – Е2 + Е3

Параллельное соединение источников питания. ( Такое соединение применяется
для увеличения тока в цепи. )

Еобщ = Е1 = Е2 = Е3

В зависимости от характера работы различные типы химических источников питания носят название гальванических элементов либо электрических аккумуляторов.

К отличительной особенности химических источников тока, называемых гальваническими элементами, относится возможность одноразового применения, так как их выделяющие электрическую энергию активные вещества подлежат полному распаду в процессе химической реакции. При полном разряде гальванического элемента его дальнейшее применение невозможно.

Особенностью таких химических источников тока, как электрические аккумуляторы, является их многоразовое использование за счет обратимости основных действующих процессов.

Разряженный электрический аккумулятор обладает способностью регенерировать свои дающие электрическую энергию активные вещества за счет процесса пропускания через него постоянного тока, источником которого служит другое устройство.

При заряде электрического аккумулятора постоянный тока другого источника должен протекать в направлении, противоположном разрядному току. Такое условие способствует замене реакции окисления на реакцию восстановления на положительном электроде, и наоборот, на отрицательном электроде реакция окисления заменяется на реакцию восстановления.

К химическим источникам тока предъявляется ряд общих и специальных технических требований. Все требования оговорены в соответствующей нормативной документации.

Общими являются требования: к габаритно-массовым характеристикам; к надежности; к отсутствию вредного влияния на окружающую среду; к безопасному использованию обслуживающим персоналом; к сроку службы; к минимальному саморазряду.

Специальными техническими условиями являются требования к удельным характеристикам, к механической прочности, к температурному диапазону рабочего режима, к невысокому значению внутреннего сопротивления, к работоспособности в любом положении, к удобству в эксплуатации.

Электрический ток

Само слово «ток» подразумевает под собой движение.

В некоторых телах (проводниках) есть свободные электроны, которые могут переносить электрический заряд. Этот заряд будет отрицательный, ведь электроны именно таким и обладают.

А есть ли еще какие-то частицы в телах, способные переносить заряд? Оказывается, что есть.

Если обычные атомы электрически нейтральны, то ионы обладают некоторым зарядом. Он может быть как отрицательным, так и положительным. Эти частицы крупнее электронов, но тоже могут переносить электрический заряд.

Значит, электроны или ионы могут как-то перемещаться в проводниках. Отсюда и следует определение электрического тока (рисунок 1).

Рисунок 1. Движение заряженных частиц в проводниках

Обратите внимание, что это движение направленное, а не беспорядочное. Когда мы говорим, что по телу идет ток, мы подразумеваем определенное его направление

О том, какое же это направление мы поговорим в отдельном уроке.

{"questions":,"explanations":,"answer":}}}]}

Получение электрического тока

Электрический ток не может возникнуть сам по себе. Что же нужно создать в проводнике, чтобы в нём возник и существовал ток?

При появлении электрического поля, возникнут и электрические силы. Они приведут в движение заряженные частицы. Именно так и возникает электрический ток.

Хорошо, вот создали мы электрическое поле, появился ток. Логично предположить, что если электрическое поле исчезнет, то исчезнет и ток.

Значит, для более длительного существования тока нам необходимо поддерживать постоянное существование электрического поля.

{"questions":,"explanations":,"answer":}}}]}

Правильная утилизация

На всех упаковках батареек указан значок с зачёркнутым мусорным баком, который означает, что её нельзя выбрасывать вместе с остальными отходами домашнего быта. Вред возникает из-за того химического вещества, которое содержится в батарейках .

Свинец. Наносит вред нервной системе и почкам человека.
Кадмий. Неблагоприятно воздействует на лёгкие и мочеполовую систему.
Ртуть. Является поражающим фактором для мозга.
Никель. Плохо влияет на кожный покров, вызывая дерматит.
Щелочные вещества. Наносят вред слизистым оболочкам.

В результате коррозии, металлические изделия разрушаются, что приводит к вытеканию химических элементов, попадающих в землю и затем в воду. Затем люди используют ее в качестве питьевой.

Если источник тока сожгут на заводе, то произойдёт загрязнение атмосферы. Самым опасным веществом для организма является ртуть. Она имеет свойство накапливаться в тканях живых существ.

Нельзя хранить отработанные батарейки дома, так как химические элементы попадают в воздух. В настоящее время для утилизации батареек в городах стоят специальные контейнеры, в которых хранятся использованные источники тока. Они располагаются в супермаркетах, школах, общежитиях и предприятиях. Затем их доставляют на заводы, занимающиеся переработкой батареек. Их очень мало, так как люди редко утилизируют использованный продукт в пункт приёма батареек. Они не функционируют из-за того, что не набирают необходимое число источников в день. При переработке, из вторичного сырья производят новые предметы.

Правильная утилизация также влияет на переработку вторичного сырья, а значит, меньшее количество ресурсов будет взято из окружающей среды. Тем самым наносится меньший вред экологии. Из одной переработанной батарейки получится один грифель для карандаша. Из металлов производят столовые приборы (ножи, вилки, ложки).

Превращение энергии излучения в электрическую

Рассмотрим еще одно интересное превращение энергий. Возьмем пластину из кремния (или оксида меди, селена). Направим на нее включенную лампу (рисунок 6).

Рисунок 6. Превращение энергии излучения в электрическую

Опять мы увидим, что по проводнику течет ток. При этом у пластины происходит потеря отрицательного электрического заряда, она теряет электроны.

Так энергия излучения (свет от лампы) переходит в электрическую. Это явление называется фотоэффектом, а такой источник тока — фотоэлементом.

Термоэлементы и фотоэлементы вы более подробно изучите в старших классах.

{"questions":,"answer":}}}]}

Применение аккумуляторов

Применение аккумуляторов настолько широко, что даже сейчас, изучая данный урок, вы используете аккумуляторы. Они есть в наших телефонах, компьютерах, планшетах.

В большинстве видов транспорта также задействованы аккумуляторы. Двигатель машины не заведется, если аккумулятор под капотом будет разряжен. Аккумуляторы приводят в движение и строительную технику, и сельскохозяйственную, и даже самолеты. Современные электромобили в самой своей основе имеют мощный аккумулятор.

Аккумуляторы играют большую роль в аварийных ситуациях: они могут поддержать работу других электрических приборов достаточное время для устранения неполадок.

4. Некоторые виды химических источников тока

4.1. Гальванические элементы

Гальванический элемент — химический источник электрического тока, названный в честь Луиджи Гальвани. Принцип действия гальванического элемента основан на взаимодействии двух металлов через электролит, приводящем к возникновению в замкнутой цепи электрического тока.

Смотри также Категория:Гальванические элементы.

Тип	Катод	Электролит	Анод	Напряжение, В
Марганцево-цинковый элемент	MnO₂	KOH	Zn	1.56
Марганцево-оловянный элемент	MnO₂	KOH	Sn	1.65
Марганцево-магниевый элемент	MnO₂	MgBr₂	Mg	2.00
Свинцово-цинковый элемент	PbO₂	H₂SO₄	Zn	2.55
Свинцово-кадмиевый элемент	PbO₂	H₂SO₄	Cd	2.42
Свинцово-хлорный элемент	PbO₂	HClO₄	Pb	1.92
Ртутно-цинковый элемент	HgO	KOH	Zn	1.36
Ртутно-кадмиевый элемент	HgO₂	KOH	Cd	1.92
Окисно-ртутно-оловянный элемент	HgO₂	KOH	Sn	1.30
Хром-цинковый элемент	K₂Cr₂O₇	H₂SO₄	Zn	1.8—1.9

Другие типы:

Свинцово-плавиковый элемент
Медно-окисный гальванический элемент
Висмутисто-магниевый элемент
Ртутно-висмутисто-индиевый элемент
Литий-хромсеребряный элемент
Литий-висмутатный элемент
Литий-окисномедный элемент
Литий-йодсвинцовый элемент
Литий-йодный элемент
Литий-тионилхлоридный элемент
Литий-оксидванадиевый элемент
Литий-фторомедный элемент
Литий-двуокисносерный элемент
Диоксисульфатно-ртутный элемент
Серно-магниевый элемент
Хлористосвинцово-магниевый элемент
Хлорсеребряно-магниевый элемент
Хлористомедно-магниевый элемент
Йодатно-цинковый элемент
Магний-перхлоратный элемент
Магний-м-ДНБ элемент
Цинк-хлоросеребряный элемент
Хлор-серебряный элемент
Бром-серебряный элемент
Йод-серебряный элемент
Магний-ванадиевый элемент
Кальций-хроматный элемент

4.2. Электрические аккумуляторы

Электрический аккумулятор — химический источник тока многоразового действия (то есть в отличие от гальванического элемента химические реакции, непосредственно превращаемые в электрическую энергию, многократно обратимы). Электрические аккумуляторы используются для накопления энергии и автономного питания различных устройств.

Смотри также Категория:Аккумуляторы.

Железо-воздушный аккумулятор
Железо-никелевый аккумулятор
Лантан-фторидный аккумулятор
Литий-железо-сульфидный аккумулятор
Литий-ионный аккумулятор
Литий-полимерный аккумулятор
Литий-фторный аккумулятор
Литий-хлорный аккумулятор
Литий-серный аккумулятор
Марганцево-оловянный элемент
Натрий-никель-хлоридный аккумулятор
Натрий-серный аккумулятор
Никель-кадмиевый аккумулятор
Никель-металл-гидридный аккумулятор
Никель-цинковый аккумулятор
Свинцово-водородный аккумулятор
Свинцово-кислотный аккумулятор
Свинцово-оловянный аккумулятор
Серебряно-кадмиевый аккумулятор
Серебряно-цинковый аккумулятор
Цинк-бромный аккумулятор
Цинк-воздушный аккумулятор
Цинк-хлорный аккумулятор

4.3. Топливные элементы

Топливный элемент — электрохимическое устройство, подобное гальваническому элементу, но отличающееся от него тем, что вещества для электрохимической реакции подаются в него извне — в отличие от ограниченного количества энергии, запасенного в гальваническом элементе или аккумуляторе.

Смотри также Категория:Топливные элементы.

Прямой метанольный топливный элемент
Твердооксидный топливный элемент
Щелочной топливный элемент

Фотоэлектрические источники

Атомы некоторых веществ под действием видимого света способны терять . Например, селен, кремний, оксиды цинка, меди, висмута. На основе этих и, некоторых других веществ создают источники, генерирующие электрический ток под действием (рис. 6) света.

Рис. 6. Некоторые оксиды, а, так же, чистые вещества, при освещении видимым светом могут отдавать электроны

Эти источники используют фотоэлектрический эффект (сокращенно — фотоэффект) (ссылка). В них энергия света преобразуется в электрическую.

Существует два вида фотоэффекта – внутренний, который используется в полупроводниках (ссылка) и внешний, используемый в вакуумных фотоэлементах на основе различных металлов.

Вакуумные фотоэлементы

В вакуумном фотоэлементе свет попадает на пластинку металла и выбивает электроны с ее поверхности. Такую пластинку называют катодом.

Выбитые электроны улавливаются другим электродом. Его называют анодом и обычно выполняют в виде металлической сетки.

Оба электрода находятся в стеклянном баллоне из которого удалили воздух. Дело в том, что молекулы воздуха могли бы помешать движению электронов, вылетевших из пластинки. Чтобы этого не происходило, воздух из баллона откачивают (рис. 7).

Рис. 7. Металлический катод и сетчатый анод в прозрачном стеклянном баллоне образуют вакуумный фотоэлемент

Таким образом, под воздействием света между катодом и анодом в вакууме возникает поток заряженных частиц. Они движутся направлено от катода к аноду. Значит, в фотоэлементе под действием света возникает электрический ток. Так световая энергия переходит в электрическую.

Солнечные батареи

Еще одним источником тока, в котором ток возникает за счет световой энергии, являются, так называемые, солнечные батареи. Их изготавливают из полупроводниковых пластин (рис. 8).

Рис. 8. Полупроводники способны преобразовывать энергию света в электрическую, поэтому, из них изготавливают солнечные батареи

Падающий свет из полупроводника электроны не выбивает. А вызывает переход электронов в такое состояние, в котором у них появляется дополнительная энергия и они могут свободно передвигаться по полупроводнику, создавая электрический ток.

Виды источников электрического тока

Существуют следующие виды источников электрического тока:

механические;
тепловые;
световые;
химические.

Механические источники

В этих источниках происходит преобразование механической энергии в электрическую. Преобразование осуществляется в специальных устройствах – генераторах. Основными генераторами являются турбогенераторы, где электрическая машина приводится в действие газовым или паровым потоком, и гидрогенераторы, преобразующие энергию падающей воды в электричество. Большая часть электроэнергии на Земле производится именно механическими преобразователями.

Тепловые источники

Здесь преобразуется в электричество тепловая энергия. Возникновение электрического тока обусловлено разностью температур двух пар контактирующих металлов или полупроводников — термопар. В этом случае заряженные частицы переносятся от нагретого участка к холодному. Величина тока зависит напрямую от разности температур: чем больше эта разность, тем больше электрический ток. Термопары на основе полупроводников дают термоэдс в 1000 раз больше, чем биметаллические, поэтому из них можно изготавливать источники тока. Металлические термопары используют лишь для измерения температуры.

В настоящее время разработаны новые элементы на основе преобразования тепла, выделяющегося при естественном распаде радиоактивных изотопов. Такие элементы получили название радиоизотопный термоэлектрический генератор. В космических аппаратах хорошо себя зарекомендовал генератор, где применяется изотоп плутоний-238. Он даёт мощность 470 Вт при напряжении 30 В. Так как период полураспада этого изотопа 87,7 года, то срок службы генератора очень большой. Преобразователем тепла в электричество служит биметаллическая термопара.

Септики с почвенной доочисткой

Дешевым, простым и продвинутым аналогом бетонных колодцев являются пластиковые септики с почвенной доочисткой. Обычно они выглядят как бочкообразные резервуары с крышками. При выборе заводского септика следует учитывать количество резервуаров, объем и количество камер в них. Так, при расходе 1 куб.м воды в сутки достаточно однокамерной емкости, при расходе 5 куб.м в сутки – двухкамерной и при расходе выше 8 куб.м в сутки – трехкамерной. Чем больше отсеков – тем качественней очистка стоков.

Многокамерные установки обеспечивают очистку сточных вод для последующего их слива в канавы

Как это работает? В трехкамерной модели сточные воды вначале попадают в первую камеру, и тяжелые фракции опускаются на дно. Спустя некоторое время они превращаются в ил. Легкие частицы вместе с водой попадают во вторую камеру, где происходит их переработка бактериями. Очищенный состав перекачивается в третью камеру. Там его ждет фильтр и специальная сетка-антисептик с колониями бактерий.

Далее очищенная на 60-70% вода поступает на поле фильтрации, представляющее собой траншеи со щебнем, в которые уложены перфорированные трубы либо инфильтратор. Здесь происходит доочистка сточных вод аэробными бактериями, после чего жидкость сливается в дренажную канаву. Неотъемлемая часть такой очистной системы – вентиляционные трубы (они нужны для доступа воздуха и поддержания жизнедеятельности аэробных бактерий).

Так выглядит септик с почвенной доочисткой в виде многокамерной установки и фильтрационного поля с перфорированными трубами

Чем хороши такие септики? Тем, что полученную по окончании очистки воду можно сливать в дренажные канавы (но использовать для полива и питья ее нельзя!), для полноценной работы системы не нужны источники энергии, а очищать контейнер нужно не чаще, чем раз в 1-3 года.

Для семьи из 2-3 человек достаточно однокамерного септика с объемом выработки в несколько кубометров.

Недостатками септиков с почвенной доочисткой являются:

невозможность использования очищенной воды для питья и полива;
в радиусе 3 м от фильтрационного поля нельзя выращивать овощи и высаживать плодовые деревья и кустарники (для небольшого участка это может сыграть роковую роль).

Следует помнить и о том, что на участках с тяжелой почвой или высоким уровнем грунтовых вод такой септик «работать» не будет. Чтобы система функционировала, вам придется устанавливать дополнительную емкость с дренажным насосом и сооружать специальный купол для доочистки воды на поверхности почвы. Получится очень дорого и малоэффективно.

Таким образом, сточные воды по-прежнему остаются серьезной «головной болью» владельцев частных домов. Способов очистки, после которых переработанную воду можно пить, не так много, да и стоят они недешево. Проще все-таки утилизировать стоки небольшими дозами, используя современные экологически безопасные технологии.

Конструкция

Конструкция элемента влияет на принцип его работы. Каждый источник, который выдает электрический ток, имеет определенную конструкцию:

Самый простой бытовой аккумулятор включает в себя металлический корпус, внутри которого используется щелочная среда. Дополнительными элементами являются свинцовые пластины, на которых накапливаются катоды и аноды.

Аккумулятор

Обычная бытовая батарейка с входящим в её состав сухим элементом имеет металлический корпус, в который помещен стержень-накопитель катодов. Всё прочее пространство заполнено солевым электролитом.

Батарейка

Генератор переменного тока – это устройство, состоящее из трещоток или металлической рамки.

Механический принцип устройства

Тепловой источник тока, который уже включен в цепь. Это обычная рамка, установленная на подставке из диэлектрика. Обычно, конструкция подключена к измерительному прибору, типа амперметра. Источник тепла – это пламя или внешний электрический импульс.

Тепловое устройствоВажно! Подобная конструкция помогает точно понять, как образуется энергия, которая впоследствии преобразуется в ток. Каждый вариант строения обычно заключен в специальный корпус из диэлектрического материала

Их переработка

Полезные ископаемые требуют переработки для дальнейшего использования и получения необходимых продуктов.

Переработка нефти

В сыром виде данный ресурс не применяется. Переработка может быть первичной и вторичной.

1. Первичная переработка–заключается в ректификации нефти, путем ее нагревания, не приводящая к химическим изменениям вещества. В процессе повышения температуры улетучиваются сначала легкокипящие элементы, затем требующие более высокой температуры.

Схема ректификационной колонны

На подготовительном этапе требуется очитка нефти от воды, солей и твердых механических частиц. Далее вещество поступает в трубчатую печь, где подвергается нагреванию до 350 °С. Горячий состав перемещается в нижнюю часть ректификационной колонны, в которой осуществляется испарение отдельных фракций на разные уровни, в зависимости отих температуры кипения:

ректификационные газы (верхняя часть, температура кипения не более 40 оС);
бензиновая фракция (35 -200 оС);
лигроиновая фракция (150 — 250 оС);
керосиновая фракция (190 — 300 оС);
дизельную фракцию (200 -300 оС);
мазут (нижняя часть колонны, температура кипения более 350 оС).

2. Вторичная: крекинг и риформинг – необходимы для повышения выхода после переработки более дорогих и качественных фракций.

Крекинг – способ обработки мазута путем нагревания с совместным воздействием катализатора, для увеличения выхода бензиновой фракции.

Риформинг – направлен на улучшение качественных характеристик бензиновой фракции путем реакций дегидроциклизации.

Переработка природного газа

Содержание примесей в природном газе затрудняет его дальнейшую транспортировку и использование. В связи с этим он подвергается переработке:

Сушке – для удаления серы и воды.
Переработка производственным методом в целях придания товарного вида:
- термохимическим способом – при высокой температуре и давлении;
- физико-энергетическим – охлаждением или нагреванием ресурса для его сжатия и деления;
- химико-каталитическим – методом парциального окисления или паровой, углекислой конверсии.

В результате процессов образуются вещества: источники энергии и химические продукты (аммиак, уксусная кислота, метонол и др.).