organismides (nt: maksas). Teadaolevad tööstuslikud varud on väikesed (umbes 30 aasta toodang). Saamine Cd saadakse peamiselt sulfiidsetest polümetalliliste maakide töötlemise kõrvalsaadusena. Väävelhappelistest lahustest eraldatakse käsnjas Cd redutseerimisel Zn-tolmuga. Kasutamine Umbes 40% toodetavast kaadmiumist kasutatakse metallide korrosioonivastaseks katmiseks. Umbes 20% Cd-toodangust kulub mitmesugusteks vooluallikateks, peamiselt akudeks. Ülejäänud osa toodangust kasutatakse kunstilisteks otstarveteks (maalrivärvide pigmendina). Kasutatakse ka kergsulavate sulamite koostises (Woodi sulam), ning ka tuumareaktorite reguleervarrastesse lisatakse kaadmiumit. Keemilised omadused *Õhus kuumutamisel kaadmium põleb: 2Cd+O-> 2CdO (kaadiumoksiid) * Reageerib veega kõrgtemperatuuril Cd+ HO -> CdO+H *Reageerib aeglaselt lahjendatud hapetega Cd+ 2HCl-> CdCl+H *Kõige paremini reageerib Cd lämmastikhappega
redoksreaktsioonide kulgemisel vabaneva energia arvel. Elektrienergia saamiseks kulutatakse elektrokeemiliselt aktiivseid aineid aineid, mis astuvad redoksreaktsioonidesse elektroodidel, liites või loovutades seejuures elektrone. Keemiliste vooluallikate tähtsaimad iseloomustussuurused on elektromotoorjõu, tööpinge, mahutavus (vooluallikast saadav elektrihulk) ja tööiga. Nad jagunevad 3 rühma: galvaanielementideks, akudeks ja kütuselementideks, kuigi kahel viimasel on sarnasusi galvaanielementidega. Galvaanelemendid Galvaanielemendid on keemilised vooluallikad, milles on elektrienergia saamiseks võimalik ainult ühekordne elektrokeemiliselt aktiivsete ainete kasutamine, sest nende ainete läbireageerimise järel muutub galvaanielement vooluallikana kasutamiskõlbmatuks.Tänapäeval on galvaanielementidest kasutusel põhiliselt kuivelemendid, milles elektrolüüt on pasta kujul
akupatareina*. *Akupatarei ehk akumulaatorpatarei on ehituslikku tervikut moodustav rühm elektriliselt ühendatud ühetüübilisi elektriakumulaatoreid, et saada kõrgemat pinget või tugevamat voolu. Igapäevases keelekasutuses on välja kujunenud lühinimetused: kõiki ühekordselt kasutatavaid keemilisi vooluallikaid (seega siis ka üksikuid primaarelemente) nimetatakse patareideks (nt kellapatarei) ja laetavaid allikaid (ka mitmest elemendist koosnevaid) akudeks (nt autoaku). Mõnes seoses tähendab patarei mistahes liiki keemilist vooluallikat; nii võib seadme (taskulambi, seinakella, juhtmeta hiire) patareitoite (s.t mitte võrgutoite) allikaks olla üks või mitu nn ümarpatareid või vastavat akut. Inglise keeles ongi battery üldiselt kasutusel selles laias tähenduses. Primaar-sekundaar-liigitus on eri keeltes samatähenduslik. Üldine ehitus ja talitus Keemilise vooluallika põhiosadeks on positiivne ja negatiivneelektrood* ning elektrolüüt
Kaks või enam elektriliselt ühendatud elementi moodustavad patarei. Primaarelementide ühendamisel saadakse primaarpatarei. Sekundaarelementide ühendusena saadud sekundaarpatareid tuntakse rohkem akupatareina. Igapäevases keelekasutuses on välja kujunenud lühinimetused: kõiki ühekordselt kasutatavaid keemilisi vooluallikaid (seega siis ka üksikuid primaarelemente) nimetatakse patareideks (nt kellapatarei) ja laetavaid allikaid (ka mitmest elemendist koosnevaid) akudeks (nt autoaku). Mõnes seoses tähendab patarei mistahes liiki keemilist vooluallikat; nii võib seadme (taskulambi, seinakella, juhtmeta hiire) patareitoite (s.t mitte võrgutoite) allikaks olla üks või mitu nn ümarpatareid või vastavat akut. Inglise keeles ongi battery üldiselt kasutusel selles laias tähenduses. Primaar-sekundaar-liigitus on eri keeltes samatähenduslik.[1] Patarei Patarei on keemiline vooluallikas, mis koosneb ühest või mitmest galvaanielemendist või
Segalülituse korral võib küllaldase arvu elementide ühendamisel saada vajalikku elektromotoorset jõudu (järjestiklülitusel) või patarei mahtuvust ja voolutugevust (paralleellülituse korral) (Korzev, 1963:103) 6 KOKKUVÕTE Keemilised vooluallikad on vooluallikad, millega saadakse elektrivoolu redoksreaktsioonide kulgemisel vabaneva energia arvel. Nad jagunevad 3 rühma: galvaanielementideks, akudeks ja kütuselementideks, kuigi kahel viimasel on sarnasusi galvaanielementidega, milles on elektrienergia saamiseks võimalik ainult ühekordne elektrokeemiliselt aktiivsete ainete kasutamine, sest nende ainete läbireageerimise järel muutub galvaanielement vooluallikana kasutamiskõlbmatuks. Galvaanielementide hulka kuuluvad näitkes Volta ja Leclanche'i element. Akud on seadised elektrienergia salvestamiseks. Ka neid on erinevat tüüpi: pliiakud, leelisakud, tsink-hõbeelemendid jne
Segalülituse korral võib küllaldase arvu elementide ühendamisel saada vajalikku elektromotoorset jõudu (järjestiklülitusel) või patarei mahtuvust ja voolutugevust (paralleellülituse korral) (Koržev, 1963:103) KOKKUVÕTE Keemilised vooluallikad on vooluallikad, millega saadakse elektrivoolu redoksreaktsioonide kulgemisel vabaneva energia arvel. Nad jagunevad 3 rühma: galvaanielementideks, akudeks ja kütuselementideks, kuigi kahel viimasel on sarnasusi galvaanielementidega, milles on elektrienergia saamiseks võimalik ainult ühekordne elektrokeemiliselt aktiivsete ainete kasutamine, sest nende ainete läbireageerimise järel muutub galvaanielement vooluallikana kasutamiskõlbmatuks. Galvaanielementide hulka kuuluvad näitkes Volta ja Leclanche’i element. Akud on seadised elektrienergia salvestamiseks. Ka neid on erinevat tüüpi: pliiakud, leelisakud, tsink-hõbeelemendid jne
Kaadmium paisatakse õhku fossiilsete kütuste ja jäätmete põletamisel, ka terase tootmisel. Tööstuslike alade ja jäätmepaikade läheduses võib vesi ja pinnas olla kõrgema Cd sisaldusega. Igal aastal satub inimtegevuse tulemusena keskkonda hinnanguliselt 4000-13000 tonni kaadmiumit. Kaadmiumi iseloomustab hea kattevõime ja plastilisus, seetõttu kasutatakse seda peamiselt kadmeerimiseks metallide korrosioonivastaseks katmiseks (40%). Kasutatakse ka mitmesugusteks vooluallikateks; akudeks kulub ligikaudu 20% kaadmiumi toodangust, sealhulgas ka Westoni normaalelemendid ja teised vooluallikad. Kõige enam valmistatakse nikkel-kaadmium akusid. Ülejäänud osa Cd-toodangust kasutatakse kunstiliseks otstarbeks. Kaadmium on üks tähtsamaid metalle elektrokeemias, Cd elektrosadestust on laialdaselt kasutatud selleks, et valmistada elektrooniliste materjalide juhtivaid detaile, mida 7
Elemendis olevat vedelikku nimetatakse elektrolüüdiks. Et galvaanielemendiga oleks lihtsam ümber käia, muudetakse elektrolüüt lisaainete abil harilikult zeleetaoliseks või päris tahkeks (saadakse kuivelement). Galvaanielement töötab nii kaua, kuni keemiliste protsesside tulemusena üks elektrood laguneb. On ka niisuguseid elemente, mida saab taastada, kui juhtida neist läbi vastupidiselt suunatud vool. Niisuguseid elemente nimetatakse akumulaatoriteks ehk akudeks. 3. GALVAANIELEMENT VOOLUAHELAS Vooluahelasse ühendatakse galvaanielement nii, nagu on näidatud juuresoleval joonisel. Voolu tarbijat on siin kujutatud elektripirnina. Joonisel on sama ühendus kujutatud tingmärkide abil. Keemiline reaktsioon vooluallikas hoiab klemmide vahel põsivat pinget, nii et vooluahelas toimub pidev elektronide ringvool läbi voolutarbija ja galvaanielemendi.
Sisetakistus on määratav allika sisepingelangu ja koormusvoolu jagatisena. Alalisvooluahelas on elektriallika klemmipinge (positiivse ja negatiivse elektroodi vaheline pinge) kus E on allika elektromotoorjõud, I koormusvool ja Rs allika sisetakistus. Seega sisetakistus Keemilised vooluallikad on vooluallikad, millega saadakse elektrivoolu redoksreaktsioonide kulgemisel vabaneva energia arvel. Nad jagunevad 3 rühma: galvaanielementideks, akudeks ja kütuselementideks, kuigi kahel viimasel on sarnasusi galvaanielementidega, milles on elektrienergia saamiseks võimalik ainult ühekordne elektrokeemiliselt aktiivsete ainete kasutamine, sest nende ainete läbireageerimise järel muutub galvaanielement vooluallikana kasutamiskõlbmatuks. Galvaanielementide hulka kuuluvad näitkes Volta ja Leclanche'i element. Akud on seadised elektrienergia salvestamiseks. Ka neid on erinevat tüüpi: pliiakud,
2) värvaine sisaldub juba elektrolüüdi lahuses ja värvikiht saadakse kohe, kuid värvide valik on eelmisest väiksem. 29. Millised seadmed on akumulaatorid?: Akud on seadmed elektrienergia kogumiseks ja saamiseks. Elektrivool muundatakse keemiliseks energiaks ja siis see omakorda elektrivooluks. Esimena ehitas Volta. Sisuliselt on aku Daniel-Jacobi GE. D-J element on pööratav. GE jaotatakse elektrolüüdi järgi happe (plii) ja leelis (raud-nikkel) akudeks. Pliiaku: laadimine, [+]- PbSO4+2e=Pb+SO4²-; [-]-PbSO4 +H2O=PbO2+4H- + SO4²-+2e; tühjenemine: [+]Pb+SO4²-= PbSO4+2e; [-]PbO2+4H-+ SO4²-+2e= PbSO4 +2H2O; raud- nikkel aku: 2NiOOH+Fe+2H2O= 2Ni(OH)2+Fe(OH)2 (E=1,48V) ja 2NiOOH+Cd+2H2O=2Ni(OH)2+Cd(OH)2 (E=1,44V). parimate omadustega aku on Ag-Ni aku. Akule lisatakse järgnev info: a) saadav pinge, 2)võimsus ühe massiühiku kohta, 3) võimsus, mis saadakse 5 minuti jooksul. 30
4. Mis on keemiliste vooluallikate tunnusjoonteks? 5. Mida nimetatakse elemendi mahutavuseks (mahtuvuseks)? Mis ühikutes elemendi mahtuvust mõõdetakse? 6. Kuivelemendid, nende ühine omadus ja mille poolest nad omavahel erinevad? 7. Mida tähendab rahvusvaheliselt tuntud Alkaline element? 8. Millised on Alkaline elemendi omadused võrreldes klassikalise kuivelemendi (näit. tsinksüsielemendiga)? 9. Milliseid keemilisi voolu- ehk toiteallikaid nimetatakse akudeks? 10.Mis vähendab aku eluiga rohkem, kas suurema vooluga laadimine või väiksema vooluga laadimine? 11.Nimetada kasulikke soovitusi kuivelementide kohta. 12.Miks kasutatakse akusid? 13.Mida tähendab UPS, kus teda kasutatakse. 14.Aku ehitus. 15.Akude liigitamine. 16.Millest sõltub aku mahtuvus? 17.Mida tehakse akust kõrgema pinge saamiseks? 18.Milline peab olema aku laadimispinge võrreldes allikapingega? Põhjenda. 19.Mida tehakse akust suurema mahtuvuse saamiseks? 20
29. Millised seadmed on akumulaatorid? Isel raud-nikkel- ja pliiakumulaatorit. Millistel tingimustel moodustuvad (tekivad) igapäevases elus galvaanielemendid? ... Akumulaatorid on seadmed elektrienergia kogumiseks ja saamiseks. Elektrivool muundatakse keemiliseks energiaks ja siis see omakorda elektrivooluks. Esimesena ehitas Volta. Sisuliselt on aku Daniel-Jacobi pööratav GE. Akumulaatorid jaotatakse elektrolüüdi järgi: happe (plii) ja leelis (raud-nikkel) akudeks. Pliiaku: laadimine, [+]- PbSO4 + 2e = Pb + SO4-2; [-]- PbSO4 + H2O = PbO2 + 4H- + SO4-2 + 2e; tühjenemine: [-] Pb + SO4-2 = PbSO4 + 2e; [+] PbO2 + 4H- + SO4-2 + 2e = PbSO4 +2H2O; raud-nikkel aku: 2NiOOH +Fe +2H2O =2Ni(OH)2 +Fe(OH)2 (E=1,48V) ja 2NiOOH+Cd+2H2O = 2Ni(OH)2 + Cd(OH)2 (E=1,44V). Parimate omadustega aku on Ag-Ni aku. Akule lisatakse järgnev info: a) saadav pinge, 2)võimsus ühe massiühiku kohta, 3) võimsus, mis saadakse 5 minuti jooksul. 30
annaabi.ee 
