Galvanik elementlar va akumiliytorlar” mavzusidagi kurs ishi ilmiy rahbar: Zokirov A. Bajardi: Axmedova G. Farg’ona 2022 mundarija kirish

1.2.GALVANIK ELEMENTLARDA ELEKTR YURITUVCHI KUCH

Har qanday galvanik elementning elektr yurituvchi kuchi eritmaning pH iga bog’liq. Eritmalarning pH ini potentsiometrik aniqlash uchun galvanik elementning EYuK aniqlab, pH va E o’rtasidagi bog’lanish formulasiga quyiladi, so’ngra pH hisoblanadi. Galvanik elementning EYuK kompensatsiya usuli bilan aniqlanadi.

Galvanik element ishlash jarayonida unda bo’ladigan o’zgarishlar natijasida EYuK kamaya boradi.
Kompensatsiya usulining mohiyati shundaki, bunda o’lchanayotgan EYuK ga teng miqdorda qarama – qarshi yo’nalishda ma‘lum qiymatli EYuK ulanadi. Bu sharoitda qarama – qarshi yo’nalishdagi EYuK lar bir – birini kompensatsiyalaydi va tekshirilayotgan element elektr oqimi bermaydi. EYuK ni o’lchash uchun etalon sifatida ishlatiladigan galvanik elementga normal element deb ataladi. Bunday element sifatida Veston elementi qo’llaniladi. Bu elementda kadmiyning oksidlanishi va simobning qaytarilishi hisobiga elektr oqimi hosil bo’ladi.
Cd + Hg₂SO₄ = CdSO₄ + 2Hg
yoki ion holida yozilsa
Cd + Hg₂²⁺ = Cd²⁺ + 2Hg
Elementda musbat qutb vazifasini simob, manfiy qutb vazifasini esa kadmiy amalgamasi o’taydi. Veston elementining EYuK o’zgarmas bo’lib, 20⁰С da 1,0183 voltga teng.
Veston elementi yordamida kompensatsiya usuli bilan galvanik elementning EYuK ni o’lchash sxemasi 13.2 – rasmda berilgan. Doimiy elektr oqimi manbai (akkumulyator) ma‘lum qarshilikka ega bo’lgan regxord simining a va v uchlarga ulanadi. Akkumulyator qutblari bir xil zaryadli Veston elementi va tekshirilayotgan element qutblariga ulanadi. Avvaliga K2 kalit Veston elementiga ulanib, galvanometr nolni ko’rsatguncha suriluvchi kontakt o’ngga yoki chapga suriladi. Aytaylik, bu nuqta S bo’lsin, S nuqtada akkumulyatordan kelayotgan elektr oqimi Veston elementidan kelayotgan eletkr oqimi bilan kompensatsiyalanadi.

1 – rasm. Kompensatsiya usuli bilan EYUK ni o’lchash sxemasi:
Akk – akkumulyator, Be – Veston elementi, Te – tekshirilayotgan galvanik element, Ck – rexordning suriluvchi kontakti, K1, K2, K3 – kalitlar.

So’ngra К₂ kalitlar sinaladigan element qutbiga ulanadi va yuqoridagi kabi uning ham kompensatsiyalanish nuqtasi d aniqlanadi. U vaqtda:

bundan
bu yerda Е_Х, Е_В – tegishlicha tekshirilayotgan va Veston elementining elektr yurituvchi kuchi; ac ad – Veston va tekshirilayotgan elementlarning kompensatsiyalanish vaqtida reoxord simining qismlari.
SHunday qilib, formula yordamida har qanday galvanik elementning elektr yurituvchi kuchini o’lchash mumkin.
Eritmamalarning elektr o’tkazuvchanligini o’rganish amaliy jihatdan ham katta ahamiyatga egadir. Masalan, oz eriydigan tuzlarning eruvchanligini aniqlash, tuzlarning gidrolizlanish darajasini hisoblash kabi amallar eritmaning elektr o’tkazuvchanligini o’lchash orqali amalga oshiriladi.
Ishlab chiqarish jarayonlarida qo’llaniladigan xomashyo, tayyor mahsulotlar, kislota yoki ishqorlarni sinab ko’rish lozim bo’ladi. Bunday hollarda ba‘zan eritma loyqa bo’lganidan kimyoviy titrlash usullari foyda bermaydi, chunki indikator tiniq rangni hosil qilmaydi. Anashunday hollarda eritmaning elektr o’tkazuvchanligini aniqlab, to’g’ri natija olish mumkin. Eritmalarda Н⁺ va ОН^- ionlar elektr maydonida barcha ionlarga qaraganda tez harakat qiladi. Shu sababli kislota va asos eritmalarining elektr o’tkazuvchanligi ularning tuzlariga qaraganda yuqori bo’ladi.
Masalan, NCl ning suyultirilgan eritmasini NaOH eritmasi bilan titrlash kerak bo’lsa, NCl eritmasining cheksiz suyultirilgandagi ekvivalent elektr o’tkazuvchanligi Н⁺ hamda Cl^- ionlarning harakatchanliklari yig’indisiga teng bo’ladi:
= l_k + l_a = 315 + 65,3 = 380,3
SHu eritmaga ishqor qo’shilganda kislotaning elektr o’tkazuvchanligi kamayadi. Eritma to’liq neytrallanganda, asosan Na⁺ va Cl^- ionlari bo’ladi.
Bunda eritmaning ekvivalent elektr o’tkazuvchanligi quyidagicha bo’ladi:
= l_k + l_a = 42,6 + 65,3 = 107,9
agar eritmaga yana ishqor qo’shilsa, elektr o’tkazuvchanligi ortib boradi. Bundan ko’rinadiki, to’liq neytrallash vaqtida eritmaning elektr o’tkazuvchanligi eng kichik qiymatda bo’ladi.
Bu usulda titrlash uchun indikator sifatida eritmaning elektr o’tkazuvchanligidan foydalaniladi. Shu kabi, titrlash usuli konduktometrik titrlash deyiladi.
Metallar havo, tuz, suv, kislota va ishqor eritmalari ta‘sirida yemiriladi. Metallarning, umuman, turli moddalarning tashqi muhit bilan kimyoviy yoki elektr kimyoviy ta‘sirlanishi natijasida buzilishi va yemirilishiga korroziya deyiladi.
Korroziya xalq xo’jaligiga juda katta zarar yetkazadi.
Korroziya fizikaviy va kimyoviy tabiatiga ko’ra ikki xil bo’ladi: kimyoviy korrolziya va elektr kimyoviy korroziya.
Kimyoviy korroziya yuqori haroratda metallga elektrolit suyuqlik – gazlar ta‘sir qilganda kimyoviy reaksiya natijasida sodir bo’ladi. Yuqori haroratda temirning havoda zanglashi bunga misol bo’la oladi. Lekin, past haroratda yuqori tezlikda amalga oshadigan elektr kimyoviy korroziyalar ham mavjud, bunday korroziya xalq xo’jaligiga ayniqsa ko’p zarar yetkazadi.
Elektrkimyovyi korroziya metallar elektrolit eritmalari muhitida turganda sodir bo’ladi. Korroziya oqibatida oksidlar va gidroksidlar hosil bo’ladi. Korroziya mexanizmi galvanik element hosil bo’lishidan iborat.
Metallar ko’pincha sof ya‘ni toza bo’lmaydi, metall buyumlar asosan metall qotishmalaridan tayyorlanadi. Shuning uchun metall yoki metall buyum elektrolit eritmasiga tushirilsa yoki nam havoda qoldirilsa, galvanik elementlar hosil bo’ladi. Metallning o’zi bir qutb bo’lsa, undagi aralashma ikkinchi qutb bo’ladi va shu metalning o’zi qutblarni tutashtiruvchi o’tkazgich vazifasini bajaradi. Natijada galvanik elementlar ishlay boshlaydi. Oksidlanish jarayoni borayotgan qutb anod, qaytarilish jarayoni borayotgan qutb katod deyiladi. Shunga ko’ra, elektrolizda oksidlanish musbat qutbda va qaytarilish manfiy qutbda boradi, galvanik elementlarda esa aksinchadir. Shuning uchun ham elektrolizda manfiy qutb katod va musbat qutb anod bo’ladi, galvanik elementlarda aksincha manfiy qutb anod, musbat qutb esa katod bo’ladi.
Katodda eritmadagi Н₃О⁺ ioni metalldan elektronni olib zaryadsizlanadi (qaytariladi):
2 Н₃О⁺ + е  2Н₂О + Н₂
Natijada katod maydonida vodorod ajralib chiqadi. Elektron metall yuzasi bo’yicha harakat qiladi va yuqoridagi reaksiya natijasida yuzadan chiqib ketadi. Shunday qilib, korroziya metall yuzasidan elektron ketishi bilan boshlangan bo’ladi.
Demak elektr kimyoviy korroziya elektr oqimining vujudga kelishi bilan bog’liq bo’lib, korroziya tezligi elektr oqimining miqdoriga, bu esa element qutblaridagi potentsiallar ayirmasiga proportsional bo’ladi.

Ⅱ-BOB.AKUMILIYATORLARNING ISHLASH PRINSIPI

2.1.Elektr akkumulyatorlar batareyasi