Актуальность поставленной цели

Химия твердых электролитов в настоящее время чрезвычайно обширна, и исследования в данной области проводятся сейчас достаточно интенсивно. Это объясняется широким перечнем тех сфер применения, в которых могут быть использованы устройства, созданные на основе твердых электролитов. Коротко перечислим основные из них.

Потенциометрические датчики состава газа. Наверное, они наиболее просты. Электроды в разных газах приобретают разные потенциалы. Так, например, если внутри пробирки находится чистый кислород, а снаружи - газ с неизвестной его концентрацией, то по разности потенциалов электродов можно определить эту концентрацию. Потенциометрические датчики позволяют определять состав и более сложных газовых смесей, содержащих углекислый и угарный газы, водород и водяной пар. Если стерженек из твердого электролита с электродами на торцах нагрет неравномерно, он начнет терять кислород и между электродами возникнет разность потенциалов. По ее величине можно определить, например, состав выхлопных газов автомобильного двигателя. В ряде тран запада, где требования к чистоте выхлопных газов очень строги, налажено промышленное производство таких датчиков.

Кислородные датчики пока единственные устройства с твердыми оксидными электролитами, нашедшие некоторое практическое применение в нашей стране.

Кислородные насосы. Пусть во внешнее пространство пробирки подается воздух или газ, содержащий кислород. Если внешний электрод стал анодом, а внутренний - катодом, то из газа в пробирку пойдет чистый кислород. Подобные устройства - кислородные насосы - могут найти применение там, где потребление кислорода невелико или требуется его высокая чистота.

Электролизеры. К внешнему электроду – катоду – подводят водяной пар или углекислый газ. На катоде будет происходить разложение пара или углекислого газа, а на аноде в обоих случаях выделяется кислород. Уникальная способность этого высокотемпературного электролизера одновременно разлагать водяной пар и углекислый газ позволяет создать систему жизнеобеспечения, скажем, на космических объектах.

Теплоэлектрогенераторы. Человек сделал первый шаг к независимости от природы, научившись сохранять огонь, поистине универсальный источник энергии. Костер давал тепло и свет, на нем готовили пищу, он расходовал ровно столько топлива, сколько было необходимо. Еще в конце прошлого века свет давали свечи и керосиновые лампы, а тепло - печи. Лишь немногим более ста лет назад на человека начало работать электричество, которое могло давать свет, тепло, механическую работу. Одно время казалось, что достаточно подвести к жилищу только электрическую энергию, а уж там преобразовывать ее во что угодно. Но сказала свое слово экономика: КПД электростанции менее 40%, потери при передаче и обратном превращении электричества в другие виды энергии тоже значительны. Ясно, что там, где нужно только тепло, его целесообразно получать прямо из топлива. И не случайно сегодня обсуждается простая идея: вернуть «очаг» в дом в виде электрохимического генератора с топливным элементом, преобразующим энергию топлива в электричество и тепло.

Мы можем видеть, насколько значительна роль твердых электролитов в различных сферах современной техники, в самых разнообразных отраслях жизни человека могут находить они свое применение. Создание низкотемпературных твердых электролитов, предсказание и разработка новых соединений, обладающих свойствами твердых электролитов – перспективная отрасль развития химии твердых электролитов.

Относительно неизученным в настоящее вя настоящее время является то, как происходит изменение свойств и состава твердых электролитов во время работы. Понятно, что знание этого позволяет предсказывать поведение приборов, сделанных на основе твердых электролитов, с течением времени, строить предположения об их пригодности к работе при заданных условиях своего применения, значительно повысить надежность такого рода приборов и устройств. В настоящей работе была сделана попытка установить, отличается ли, и если отличается, то насколько, практический состав твердого электролита от его теоретического состава

Смотрите также

Заключение
В ходе проведенной работы были рассчитаны геометрические параметры соединений сульфаниламидного ряда и предсказана вероятность проявления ими некоторых видов физиологической активности. Результатом ...

Разработка дополнительных занятий в школе к теме "Химизм различных способов приготовления пищи"
Проблема пищи всегда была одной из самых важных проблем, стоящих перед человеческим обществом. Все, кроме кислорода, человек получает для своей жизнедеятельности из пищи. Среднее потребле ...

Исследование паровоздушной газификации низкосортных углей Украины
В общей части  дипломной работы был проведен литературный анализ методов газификации угля, выбор о обоснование принципиальной технологической  схемы получения генераторного газа методом пар ...