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

Приготовление сорбентов и колонок для высокоэффективной жидкостной хроматографии
...

Вычисление теплового эффекта реакций
 Вычислить тепловой эффект реакции при стандартных условиях: Fe2O3 (т) + 3 CO (г) = 2 Fe (т) + 3 CO2 (г),если теплота образования: Fe2O3 (т) = – 821,3 кДж/моль;СО(г) = – 110,5 кДж/моль; ...

Свойства вулканизаторов
Механические свойства резин из фторкаучуков существенно зависят от состава смеси и метода вулканизации. Например резины полученные радиационной вулканизацией, превосходят перекисные по теплостойкос ...