Перемешивается ли электролит в аккумуляторе при движении автомобиля? / Хабр
Привет, Хабр! Серная кислота почти вдвое тяжелее воды, и её водные растворы, в том числе аккумуляторный электролит, склонны к расслоению: тяжёлая кислота вытесняет лёгкую воду вверх и опускается вниз. Как это влияет на работу аккумуляторной батареи, и насколько эффективно перемешивает электролит тряска при движении транспортного средства? Проведём эксперимент с видео и показаниями приборов.
▍Перед началом опыта, вспомним известные факты о расслоении электролита:
❒ Основная токообразующая реакция в свинцовом аккумуляторе, — двойная сульфатация по Гладстону-Трайбу, — требует для заряда воды, которая расходуется из электролита с выделением кислоты, а при разряде наоборот, расходуется кислота и выделяется вода.
❒ Обязательными условиями заряда участка активной массы являются наличие в этом участке воды, а также электрический потенциал не ниже необходимого для преодоления термодинамической электродвижущей силы — ЭДС — на этом участке. ЭДС тем выше, чем выше концентрация кислоты.
❒ Следовательно, повышенная концентрация электролита в нижней части банок и глубине намазок пластин АКБ — аккумуляторной батареи — ведёт к тому, что для преодоления термодинамической ЭДС требуется более высокое напряжение на клеммах. При недостаточном напряжении заряд участка активной массы (АМ) с повышенной концентрацией кислоты не произойдёт никогда. Также препятствует заряду и недостаток воды в данном участке АМ.
❒ И заряд, и разряд активных масс ведут к расслоению электролита, так как выделяющаяся при заряде кислота стремится вниз, а образующаяся при разряде вода — вверх. Таким образом, если не предпринять специальных мер, при любой глубине циклирования или просто саморазряде АКБ расслоение электролита прогрессирует.
❒ Современные типы АКБ характеризуются плотными сепараторами, препятствующими оплыванию активных масс и короткому замыканию. Они повышают надёжность, виброустойчивость и срок службы АКБ, но и препятствуют перемешиванию электролита, усугубляя тенденцию к расслоению.
❒ Чем более прогрессирует расслоение электролита, тем большая доля активных масс при штатном зарядном напряжении не заряжается, то есть, остаётся в виде сульфата свинца, склонного переходить в труднорастворимую форму. Это явление называется сульфатацией. Не следует путать с двойной сульфатацией п. 1 — нормальной токообразующей реакцией. Сульфаты имеют меньшую плотность, чем заряженные АМ — губчатый свинец отрицательных пластин и оксид свинца положительных, потому сульфатированные намазки увеличиваются в объеме, что ведёт к разрушению конструкции аккумулятора и коротким замыканиям. П. 5 этому препятствует, но при отсутствии периодического выравнивающего заряда АКБ с расслоением и сульфатацией теряет ёмкость, токоотдачу и концентрацию кислоты в верхних слоях электролита.
❒ Электролит с низкой концентрацией кислоты замерзает при более высокой («менее минусовой») температуре, потому расслоение электролита ведёт к выходу аккумулятора из строя в зимнее время.
По просторам Всемирной Паутины с давних времён гуляет множество мифов
о губительности «кипячения», — заряда с перенапряжением и выделением водорода и кислорода, пузырьки которых перемешивают электролит, для автомобильных АКБ. Многие руководствуются этими мифами при заряде АКБ и выборе для этого зарядных устройств — ЗУ.
Отчасти поэтому, во многих моделях ЗУ производители ограничивают напряжение на уровне, не допускающем «кипения» электролита, в других моделях предоставляют пользователю выбор максимальных напряжений заряда путём ступенчатого переключения или плавной регулировки, даже если ЗУ представляет собой не просто источник питания со стабилизацией тока и напряжения (СС/CV), а имеет алгоритмы автоматического управления напряжением и током согласно табличным значениям профиля или на основании измерения характеристик АКБ.
Водород, аэрозоль серной кислоты и сероводород, могущие выделяться при заряде аккумулятора, действительно опасны, потому заряжать следует в проветриваемом помещении, адекватно управлять током, напряжением и временем заряда, изучить и соблюдать технику безопасности.
В сегодняшнем эксперименте посмотрим, насколько перемешают электролит пара современных отечественных ЗУ, и насколько это требуется от ЗУ вообще, применительно к стартерной аккумуляторной батарее. Ведь она монтируется на автомобиле (мотоцикле, снегоходе, катере…), а тот испытывает ускорения и вибрации при движении. Некоторые авторы считают, что поездки перемешают электролит, потому в функции зарядного устройства это не входит. Давайте попробуем, и узнаем.
Подопытным будет аккумулятор
АКОМ +EFB 6СТ-60VL. Со времени предыдущего стационарного обслуживания он использовался на автомобиле 4 месяца. График работы владельца автомобиля — сутки через трое, каждая поездка занимала 20 минут. Стартер и сигнализация за трое суток простоя в каждом таком цикле расходовали примерно 3 ампер*часа.
Начнём с измерения параметров текущего состояния. И как всегда, в первую очередь вымоем корпус и зачистим клеммы.
Напряжение разомкнутой цепи — НРЦ, оно же ЭДС без нагрузки, по показаниям трёх приборов 12.48, 12.50, 12.52 В.
Плотность электролита по банкам колеблется от 1.22 до 1.23. В крайних банках плотность ниже, в средних выше. Это тенденция, обычная для свинцовых батарей.
Итак, наблюдаем расхождение:
НРЦ соответствует уровню заряженности выше 80%, плотность электролита при котором должна быть 1.24, а по плотности уровень заряженности получается 75%, НРЦ должно быть 12.4 В. Причиной такого несоответствия как раз является расслоение электролита за 4 месяца эксплуатации под капотом. Повышенная концентрация кислоты в нижней части банок создаёт завышенное НРЦ. АКБ в таком состоянии необходим стационарный заряд.
Напряжение под нагрузочной вилкой не падает ниже 10 вольт, аккумулятор способен крутить стартер. Но если почитать инструкцию от производителя, то там чётко и ясно написано: если плотность ниже 1.25, аккумулятор требуется зарядить до плотности 1.28. Также в инструкции сказано, что можно оценить степень заряда по напряжению, и рекомендуется производить стационарный заряд при НРЦ ниже 12.5, но если имеется доступ к электролиту, то лучше проверить его плотность.
Приступаем к заряду зарядным устройством BL1204 на программе 2.
Заряд длился 9 часов. Плотность по банкам составила от 1.23 до 1.24.
По графику напряжения на клеммах, видно, что ЗУ производит основной заряд с подачами и паузами разной продолжительности, а затем три этапа непрерывного дозаряда, после чего последовали тест АКБ и буферный режим 13.65 В. Однако для кальциевой АКБ до 14.8 вольт происходит лишь основной заряд, потому продолжим заряд на программе 4.
Время заряда составило 1 час 16 минут плюс 20 часов в режиме буферного хранения. Плотность поднялась ещё на одну сотую и составила от 1.24 до 1.25. Сделаем ещё один проход на 4-й программе.
Время заряда снова 1 час 16 минут. Плотность поднялась всего на 0.005. Перезапустим программу 4 в третий раз.
Третий проход длился те же 1 час 16 минут. Плотность снова поднялась на 0.005. Отключаем ЗУ от АКБ. После отстоя продолжительностью 18 часов 20 минут НРЦ 13.20 В. При плотности 1.25 это говорит об очень сильном расслоении электролита. Запустим программу 4 ещё раз.
Заряд длился на этот раз около 50 минут. Плотность электролита не поднялась. Попробуем воспользоваться другим ЗУ.
Возьмём Бережок-V, установим 15.9 В — то же максимальное напряжение, что у BL1204.
Ток изменяется от -0.2 до 4.5 ампер. Отрицательное значение тока — не ошибка токовых клещей, а разрядные импульсы в асимметричном (реверсивном) заряде.
Заряд длился 4 часа, за которые ЗУ сделало две длительные паузы, и затем перешло в режим хранения — не поддержание буферного напряжения, как BL1204, а периодический подзаряд.
В пиках напряжение достигает тех же 15.9.
Плотность в 5 банках составила 1.26 или чуть выше, и в одной 1.255. Оставим АКБ на ночь дозаряжаться в режиме хранения.
По прошествии 15 часов, импульсы тока доходят до 5 А, снижаясь менее чем за секунду до 1 А.
Для отбора проб электролита из глубины банок воспользуемся удлинённой пипеткой, гибкий наконечник которой может пройти сбоку от пластин. Короткой пипеткой произведём отбор, как обычно, из верхнего слоя.
Плотность верхнего слоя составила 1.26, нижнего почти 1.31. Это весьма значительное расслоение, обуславливающее высокое напряжение разомкнутой цепи при недозаряженных и сульфатирующихся нижних частях пластин. Ни одно из применённых ЗУ при заряде нашего аккумулятора до 15.9В с расслоением не справилось.
Устранят ли поездки такое расслоение?
Для непосредственной проверки установим АКБ под капот, для чего пришлось удлинить провод массы.
Для лучшего перемешивания прибавим напряжение бортовой сети с 14.3 до 14.8 В, так как это позволяет сделать трёхуровневый регулятор напряжения.
Приборная панель Gamma GF-618 позволяет регистрировать данные поездок, что тоже очень пригодится в нашем эксперименте.
Пробег за трое суток в городском режиме составил 143.7 километра. Большое количество разгонов и торможений должно способствовать перемешиванию электролита.
Израсходовано 12.8 литров бензина.
После таких поездок плотность на глубине составила 1.29.
Плотность сверху 1.27. Предписываемого инструкцией значения 1.28 так и не достигли. Расслоение до сих пор присутствует. Покатаемся ещё трое суток, на этот раз, не только по городу, но и по трассе.
Итого за 6 суток автомобиль двигался восемь с половиной часов.
Общий пробег за это время 377.8 км.
Бензина затрачено 28.8 литра.
Плотность электролита наверху и внизу, наконец, уравнялась, и составила чуть ниже 1.27.
Итак, чтобы устранить расслоение в Ca/Ca EFB аккумуляторе после нескольких перезапусков стационарного заряда до 15.9 вольт, понадобилось почти 378 километров пробега и 29 литров бензина при напряжении бортсети 14.8 В. Сделаем выводы:
Q: Перемешивается ли электролит в современном кальциевом аккумуляторе с высокой плотностью сепараторов и упаковки пластин при движении транспортного средства?
—
Да, действительно перемешивается.
Q: Насколько такое перемешивание эффективно?
— Мягко говоря,
не очень.При более низком напряжении бортовой сети и более коротких поездках расслоение электролита продолжило бы прогрессировать
Q: Остались ли после всех стараний в испытуемом аккумуляторе недозаряд и сульфатация?
—
Да, остались.Чтобы считать данную АКБ заряженной, мы должны получить плотность верхних слоёв не менее 1.28.
Q: Проявляют ли EFB аккумуляторы, вместе со склонностью к расслоению электролита, заявленнуюстойкость к длительному недозаряду (PSoC, partial state of charge, состояние частичной заряженности) и циклированию с глубокими разрядами?
—
Да,как показывают другие наши исследования, которые продолжаются, уже выложено несколько видео, и готовятся следующие видео и статьи.
Q: Тем не менее, будут ли ёмкость, токоотдача и устойчивость к замерзанию электролита деградировать если не предпринимать периодических регламентных процедур по полному стационарному заряду?
—
Будут,у любого свинцово-кислотного аккумулятора, потому что препятствует замерзанию концентрация кислоты в растворе, полезная ёмкость обеспечивается количеством заряженных (десульфатированных) активных масс, а способность отдавать ток полезной нагрузке и оперативно восполнять затраченную энергию от генератора автомобиля или иного зарядного устройства — действующей площадью активных масс. На ёмкость и токоотдачу влияет доступность воды для заряда и кислоты для разряда, т.е. расслоение электролита напрямую вредит этим ключевым для химического источника тока параметрам.
Теперь давайте всё-таки продолжим заряд данной аккумуляторной батареи. На этот раз начнёт Бережок-V, при том же напряжении окончания заряда 15.9 В.
Заряд продолжался около 4 часов, плюс 4 часа в хранении.
Плотность поднялась с чуть ниже 1.27 до 1.275. Передаём эстафетную палочку BL1204.
Заряд длился около часа, и далее 14 часов в режиме хранения.
Плотность осталась 1.275.
Установим на Бережке-V ограничение напряжения 16.7 вольт и запустим заряд.
По прошествии 4 часов ЗУ автоматически перешло в режим хранения. Плотность и над пластинами, и на глубине чуть выше 1.28. Электролит перемешан, расслоение устранено.
Адекватный стационарный заряд не только перемешивает электролит эффективнее, чем ускорения и вибрации при движении транспортного средства, но и позволяет более полно зарядить аккумуляторную батарею, устранить сульфатацию, поднять эксплуатационные характеристики.
Спустя сутки, имеем следующие показания тестера:
Здоровье
100%, внутреннее сопротивление
4.81 мОм, ток холодной прокрутки
574 из 560 Апо стандарту EN. НРЦ 12.80 В соответствует плотности
1.28. Расслоения нет, АКБ в
полном порядке, можно ставить под капот.
Статья составлена в сотрудничестве с аккумуляторщиком Виктором VECTOR, осуществившим описанные опыты.
ХиМиК.ru — ЭЛЕКТРОЛИТЫ — Химическая энциклопедия
ЭЛЕКТРОЛИТЫ, в-ва, в к-рых в заметной
концентрации присутствуют ионы, обусловливающие прохождение электрич. тока
(ионную проводимость). Электролиты также наз. проводниками второго рода. В узком
смысле слова электролиты-в-ва, молекулы к-рых в р-ре вследствие электролитической
диссоциации распадаются на ионы. Различают электролиты твердые,
растворы электролитов и ионные расплавы. Р-ры электролитов часто
также наз. электролитами. В зависимости от вида р-рителя различают электролиты водные и электролиты
неводные. Особый класс составляют высокомол. электролиты- полиэлектролиты.
В соответствии с природой ионов, образующихся
при электролитич. диссоциации водных р-ров, выделяют солевые электролиты (в них
отсутствуют ионы Н+ и ОН—), к-ты (преобладают ионы
Н+) и основания (преобладают ионы ОН—). Если при
диссоциации молекул электролита число катионов совпадает с числом анионов, такие
электролиты наз. симметричными (1,1 -валентными, напр. КС1, 2,2-валентными, напр.
CaSO4, и т.д.). В противном случае электролиты наз. несимметричными (1,2-валентные
электролиты, напр. H2SO4, 3,1-валентные, напр. А1(ОН)3,
и т.д.).
По способности к электролитич. диссоциации
электролиты условно разделяют на сильные и слабые. Сильные электролиты практически полностью
диссоциированы на ионы в разбавленных р-рах. К ним относятся многие неорг.
соли, нек-рые к-ты и основания в водных р-рах, а также в р-рителях, обладающих
высокой диссоциирующей способностью (напр., в спиртах, амидах, кетонах).
Молекулы слабых электролитов лишь частично диссоциированы на ионы, к-рые находятся
в динамич. равновесии с недиссоциир. молекулами. К слабым электролитам относятся
многие орг. к-ты и основания в водных и неводных р-рителях. Степень диссоциации
зависит от природы р-рителя, концентрации р-ра, т-ры и др. факторов. Один
и тот же электролит при одинаковой концентрации, но в разл. р-рителях образует
р-ры с разл. степенью диссоциации.
Электролитич. диссоциация приводит к увеличению
общего числа частиц в р-ре, что обусловливает существенное различие между
св-вами разбавл. р-ров электролитов и неэлектролитов. Этим, в частности,
объясняется увеличение осмотич. давления р-ра и его отклонение от закона
Вант-Гофа (см. Осмос), понижение давления пара р-рителя над р-ром
и его отклонение от Рауля закона, увеличение изменения т-ры кипения
и замерзания р-ра относительно чистого р-рителя и др.
Электролиты по своей структуре представляют собой сложные системы, состоящие из ионов, окруженных молекулами р-рителя, недиссоциированных молекул растворенного в-ва, ионных пар и более крупных агрегатов. Св-ва электролитов определяются характером ион-ионных и ион-молекулярных взаимод., а также изменением св-в и структуры р-рителя под влиянием растворенных частиц электролитов. В полярных р-рителях благодаря интенсивному взаимод. ионов с молекулами р-рителя образуются сольватные структуры (см. Сольватация). Роль сольватации с увеличением валентности ионов и уменьшением их кристаллографич. размеров возрастает. Мерой взаимод. ионов с молекулами р-рителя является энергия сольватации.
В зависимости от концентрации электролитов выделяют область разбавленных р-ров, к-рые по своей структуре близки к структуре чистого р-рителя, нарушаемой, однако, присутствием и влиянием ионов; переходную область и область концентрир. р-ров. Весьма разбавленные р-ры слабых электролитов по своим св-вам близки к идеальным р-рам и достаточно хорошо описываются классич. теорией электролитич. диссоциации. Разбавленные р-ры сильных электролитов заметно отклоняются от св-в идеальных р-ров, что обусловлено электростатич. межионным взаимод. Их описание проводится в рамках Дебая-Хюккеля теории, к-рая удовлетворительно объясняет концентрационную зависимость термодинамич. св-в — коэф. активности ионов, осмотич. коэф. и др., а также неравновесных св-в -электропроводности, диффузии, вязкости (см. Электропроводность электролитов). При повышении концентрации р-ров сильных электролитов возникает необходимость в учете размера ионов, а также влияния сольватационных эффектов на характер межионного взаимодействия.
В переходной концентрационной области под влиянием ионов происходит существенное изменение структуры р-рителя. При дальнейшем увеличении концентрации электролита почти все молекулы р-рителя связаны с ионами в сольватационные структуры и обнаруживается дефицит р-рителя, а в области концентрированных р-ров структура р-ра все более приближается к структуре соответствующих ионных расплавов или кристаллосольватов. Данные компьютерного моделирования и спектроскопич. исследований, в частности методом рассеяния нейтронов с изотопным замещением, свидетельствуют о значит. степени упорядоченности в концентрированных р-рах электролитов и об образовании специфич. для каждой конкретной системы ионных структур. Напр., для водного р-ра NiCl2 характерен комплекс, содержащий ион Ni2+, окруженный 4 молекулами воды и 2 ионами Сl— в октаэдрич. конфигурации. Ионные комплексы связываются между собой посредством связей галоген — водород — кислород и более сложных взаимод., включающих молекулы воды.
В ионных расплавах специфика упорядочения характеризуется структурными факторами и, описывающими флуктуации ионной плотности и заряда q как ф-ции волнового числа k, к-рое с точностью до постоянной Планка h совпадает с величиной импульса, передоваемого расплаву рассеивающей частицей, напр. нейтроном. Для бинарного электролита
где
— парциальные структурные факторы, относящиеся к взаимод. катионов и анионов
между собой и друг с другом. Для расплавов типа NaCl ф-ция
близка к нулю, вследствие чего электролит можно рассматривать как смесь двух жидкостей,
одна из к-рых характеризуется упорядочением по ионной плотности через ф-цию,
а вторая -«зарядовым» упорядочением через ф-цию.
Ф-ция
имеет типичное поведение для систем с «плотностным» упорядочением, отражая
значит. степень беспорядка в расположении частиц. В отличие от этого
имеет резкий пик, отражающий сильное упорядочение в распределении заряда,
определяемое экранированием и требованиями локальной электронейтральности.
Такое упорядочение ионов приводит к возможности существования в электролитах коллективных
возбуждений, к-рые могут проявляться в виде пиков динамич. структурного
фактора
описывающего динамику флуктуации плотности заряда расплава (
— частота, связанная с энергией, передаваемой расплаву рассеивающей частицей).
Для ионных расплавов электролитов, катионы к-рых склонны к образованию ковалентных
связей с анионами (напр., для расплава CuCl), наблюдается сильная корреляция
взаимод. между анионами и довольно слабая — между катионами.
Переход от одной концентрационной области
электролитов в другую происходит плавно, вследствие чего рассмотренное выше деление
является условным. Тем не менее в промежут. области нек-рые термодинамич.
св-ва электролитов, напр. коэф. р-римости, претерпевают заметные изменения. Описание
промежут. и концентрационной областей требует явного рассмотрения как ионов,
так и молекул р-рителя и учета разл. видов взаимод. между всеми частицами
в р-ре.
В зависимости от т-ры и давления выделяют
низкотемепературную и высокотемпературную области св-в электролитов, а также области
нормальных и высоких давлений. Повышение т-ры или давления в целом снижают
мол. упорядоченность р-рителя и ослабляет влияние ассоциативных и сольватационных
эффектов на св-ва р-ра электролита. При понижении т-ры иже т-ры плавления нек-рые
концентрир. электролиты могут находиться стеклообразном состоянии, напр. водные
р-ры LiCl.
Наряду с электролитами как проводниками второго рода
существуют в-ва, обладающие одновременно электронной и ионной проводимостью.
К ним относятся р-ры щелочных и щел.-зем. металлов в полярных р-рителях
(аммиак, амины, эфиры), а также в расплавах солей. В этих системах при
изменении концентрации металла происходит фазовый переход в металлич. состояние
с существенным (на неск. порядков) изменением электропроводности. При этом
в электролитич. области образуется самый легкий анион-сольватированный
электрон, придающий р-ру характерный синий цвет.
Электролиты играют важную роль в науке и технике.
Они участвуют в электрохим. и многих биол. процессах, являются средой для
орг. и неорг. синтеза и электрохим. произ-в. Изучение св-в электролитов важно для
выяснения механизмов электролиза, электрокатализа, электрокристаллизации,
коррозии металлов и др., для совершенствования механизмов разделения в-в
— экстракции и ионного обмена. Исследование св-в электролитов стимулируется энергетич.
проблемами (создание новых топливных элементов, солнечных батарей, электрохимических
преобразователей информации), а также проблемами защиты окружающей
среды.
Лит.: Харнед Г., Оуэн Б., Физическая химия растворов электролитов, пер. с англ., М., 1952; Термодинамика и строение растворов. Материалы симпозиума «Химия водных систем при высоких температурах и давлениях», Иваново, 1986; March N.H., Тоsi M. P., Coulomb liquids, L.-[a.o.], 1984; см. также лит. к ст. Растворы электролитов, Электропроводность электролитов, Электролиты неводные, Электролиты твердые.
М. Ф. Головко.
Опасность воздействия электролита | АКБ-сервис
В каком виде хранится электролит в АКБ?
Электролит может находиться в аккумуляторе в жидком или гелеобразном состоянии. В первом случае он представляет собой раствор серной кислоты либо щелочи в дистиллированной воде. Гелевые аккумуляторы также используют раствор серной кислоты, который с помощью специальных добавок превращается в гель. Наибольшее распространение имеют свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторные батареи. Щелочи используются реже – преимущественно в никель-кадмиевых или никель-железных источниках электропитания автомобиля.
Чем опасен электролит аккумуляторной батареи?
Людям, которым часто приходится иметь дело с автомобильными аккумуляторами, следует опасаться непосредственного контакта с опасной жидкостью:
— попадание на открытые участки кожи;
— вдыхание паров электролита;
— попадание вещества в глаза;
— случайное проглатывание жидкости и ее проникновение в пищеварительный тракт.
Какой вред можно нанести здоровью при неосторожном обращении с электролитом?
Соприкосновение раствора с кожей вызывает химический ожог, сопровождающийся покраснением, отечностью, появлению волдырей, формированию болезненных струпьев. Человека, надышавшегося парами кислотного или щелочного раствора, будут беспокоить симптомы поражения слизистой оболочки дыхательных путей и органов:
— кашель;
— чихание;
— сильное слюноотделение;
— одышка;
— падение кровяного давления;
— бронхиальный спазм;
— удушье;
— судороги.
Попадание электролита в систему пищеварения способно сильно повредить слизистую пищевода, желудочно-кишечного тракта. При этом человек будет ощущать сильную боль, колики, его будет мучить рвота с кровяными выделениями. Случайно попавшие в глаза брызги могут сильно обжечь роговицу и привести к частичной или полной утрате зрения.
Воздействие на одежу.
Если электролит попал вам на одежду, то спасти её не получится, особенно если она хлопковая, через некоторое время на местах попадания электролита появятся дырки.
Как можно уберечься от опасности?
Для предотвращения неприятностей автомобилистам, работникам станций техобслуживания, людям, осуществляющим прием автомобильных аккумуляторов, следует предпринимать совсем несложные меры:
— быть предельно внимательными;
— соблюдать рекомендации производителей аккумуляторов относительно условий их эксплуатации, ремонта и утилизации;
— придерживаться элементарных правил техники безопасности;
— пользоваться средствами индивидуальной защиты.
Первая помощь при попадании электролита в организм человека.
Хорошими средствами, нейтрализующими кислоту, являются всем доступные сода и нашатырный спирт (раствор). На щелочные растворы воздействуют с помощью лимонной и уксусной кислоты. Если при работе с аккумулятором не удалось избежать попадания электролита на кожу, то следует немедленно обработать пораженный участок каким-либо из перечисленных веществ, после чего не менее 15 минут подержать его под струей чистой воды. Глаза при несчастном случае нужно сразу промыть большим количеством воды, после чего немедленно обратиться к врачу. При попадании химикатов в желудочно-кишечный тракт потребуется как можно быстрее сделать промывание желудка, обеспечить пострадавшему обильное питье. В любом случае необходимо найти способ сразу же после происшествия обратиться за профессиональной врачебной помощью. Это поможет спасти не только здоровье, но и во многих случаях жизнь пострадавшего.
Что бы немного успокоить читателя после всего прочитанного, кратковременный контакт электролита с кожей, при обслуживании аккумулятора не принисет каких-либо увечий, но следить за техникой безопасноски обязательно нужно!
Таблица 9. Нормы на характеристики серной кислоты и электролита для аккумуляторных батарей
Таблица 9
Нормы на характеристики серной кислоты и электролита
для аккумуляторных батарей
Показатель | Серная кислота высшего сорта | Электролит | |
разведенная свежая кислота для заливки | электролит из работающего аккумулятора | ||
Внешний вид | прозрачная | прозрачная | прозрачная |
Интенсивность окраски (определяется калориметрическим способом), мл | 0,6 | 0,6 | 1 |
Плотность при температуре 20 °C, г/см3 | 1,83 1,84 | 1,18 0,005 | 1,2 — 1,21 |
Содержание железа, %, не более | 0,005 | 0,004 | 0,008 |
Содержание нелетучего осадка после прокаливания, %, не более | 0,02 | 0,03 | — |
Содержание окислов азота, %, не более | 0,00003 | 0,00005 | — |
Содержание мышьяка, %, не более | 0,00005 | 0,00005 | — |
Содержание хлористых соединений, %, не более | 0,0002 | 0,0003 | — |
Содержание марганца, %, не более | 0,00005 | 0,00005 | — |
Содержание меди, %, не более | 0,0005 | 0,0005 | — |
Содержание веществ, восстанавливающих марганцовокислый калий, мл 0,01 H раствора KMnO4, не более | 4,5 | — | — |
Содержание суммы тяжелых металлов в пересчете на свинец, %, не более | 0,01 | — | — |
Открыть полный текст документа
Приготовление электролита для аккумуляторных батарей
Какова зависимость плотности электролита от климатической зоны?
Электролит приготовляется путём разведения аккумуляторной серной кислотыплотностью 1,83-1,84 г/см3 (ГОСТ 667–73) в дистиллированной воде с допустимыми примесями.
Химическая чистота электролита оказывает существенное влияние наработоспособность и срок службы батарей. Загрязнение электролита такими вредными примесями, как железо, марганец, хлор и другие, приводит к повышенному саморазряду батарей, снижению отдаваемой ёмкости, разрушению электродов ипреждевременному выходу батареи из строя. Поэтому для приготовления электролита запрещается применять техническую серную кислоту и загрязненную (недистиллированную) воду. При приготовлении электролита, приведении батарей в рабочее состояние и техническом обслуживании батарей в процессе эксплуатациинеобходимо пользоваться только специальной посудой (стойкой к действию серной кислоты) и соблюдать чистоту.
В исключительных случаях при отсутствии дистиллированной воды для приготовления электролита допускается использование снеговой или дождевой воды, предварительно профильтрованной через чистое полотно для очистки от механических загрязнений. Нельзя собирать воду с железных крыш и в железные сосуды.
Электролит следует готовить в стойкой к действию серной кислоты посуде (эбонитовой, фаянсовой, керамической и т.п.), соблюдая при этом особую осторожность и правила техники безопасности. Применение железной, медной или цинковой посуды категорически запрещается!
Аккумуляторные батареи в зависимости от климатической зоны заливаются электролитом, имеющим плотность, указанную в графе 4 таблицы №1: «Плотность электролита при приведении аккумуляторных батарей в рабочее состояние с учётом климатических зон». Электролит требуемой плотности может быть приготовлен непосредственно из кислоты плотностью 1,83-1,84 г/см3 и дистиллированной воды. Однако при непрерывном вливании кислоты в воду происходит сильный разогрев раствора (80-90°C) и требуется длительное время для его остывания. Поэтому для приготовления электролита требуемой плотности более удобно применять раствор кислоты промежуточной плотности 1,40 г/см3, так как в этом случае значительносокращается время охлаждения электролита.
Раствор серной кислоты плотностью 1,40 г/см3, приведённой к 25°C, должен готовиться заранее и после охлаждения храниться в стеклянной или полиэтиленовой посуде.
Количество воды, кислоты или её раствора плотностью 1,40 г/см3, необходимое для приготовления 1 л электролита, указано в таблице №2: «Количество дистиллированной воды, кислоты или её раствора плотностью 1,40 г/см3, необходимое для приготовления 1 л электролита требуемой плотности при температуре 25°C».
Таблица №1:
Плотность электролита при приведении аккумуляторных батарей
в рабочее состояние с учётом климатических зон
| Климатические зоны и районы | Средняя месячная температура воздуха в январе, °C | Время года | Плотность электролита, приведённая к 25°C, г/см3 | |
| заливаемого | полностью заряженной батареи | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| очень холодная | от –50 до –30 | зима | 1,28 | 1,30 |
| лето | 1,24 | 1,26 | ||
| холодная | от –30 до –15 | круглый год | 1,26 | 1,28 |
| умеренная | от –15 до –4 | круглый год | 1,24 | 1,26 |
| тёплая и влажная | от +4 до + 6 | круглый год | 1,20 | 1,22 |
| жаркая | от –15 до +4 | круглый год | 1,22 | 1,24 |
Расчёт проводится в такой последовательности: определяется общий объём электролита для заливки нужного числа батарей, затем подсчитывается количество дистиллированной воды и раствора кислоты плотностью 1,40 г/см3, нужное для приготовления электролита заданной плотности для заливки всех батарей.
Таблица №2:
Количество дистиллированной воды, кислоты или её раствора
плотностью 1,40 г/см3, необходимое для приготовления 1 л электролита
требуемой плотности при температуре 25°C
| Требуемая плотность электролита, г/см3 | Количество воды, л | Количество серной кислоты плотностью 1,83 г/см3 | Количество воды, л | Количество раствора серной кислоты плотностью 1,40 г/см3, л |
|
| л | кг | ||||
| 1,20 | 0,859 | 0,200 | 0,365 | 0,547 | 0,476 |
| 1,21 | 0,849 | 0,211 | 0,385 | 0,519 | 0,500 |
| 1,22 | 0,839 | 0,221 | 0,405 | 0,491 | 0,524 |
| 1,23 | 0,829 | 0,231 | 0,424 | 0,465 | 0,549 |
| 1,24 | 0,819 | 0,242 | 0,444 | 0,438 | 0,572 |
| 1,25 | 0,809 | 0,253 | 0,464 | 0,410 | 0,601 |
| 1,26 | 0,800 | 0,263 | 0,484 | 0,382 | 0,624 |
| 1,27 | 0,791 | 0,274 | 0,503 | 0,357 | 0,652 |
| 1,28 | 0,781 | 0,285 | 0,523 | 0,329 | 0,679 |
| 1,29 | 0,772 | 0,295 | 0,541 | 0,302 | 0,705 |
| 1,31 | 0,749 | 0,319 | 0,585 | 0,246 | 0,760 |
1). Если требуется приготовить электролита больше или меньше одного литра, необходимо взять количество воды и кислоты или раствора, кратное или долевое к указанному в таблице. Например, для приготовления 5 л электролита количество воды и кислоты, приведённое в таблице, нужно умножить на 5, а для приготовления 0,5 л – умножить на 0,5.
2). Аккумуляторная серная кислота учитывается на складах и выдаётся потребителям не в литрах, а в килограммах, поэтому при составлении заявки и получении кислоты со склада надо знать потребное её количество в килограммах. Можно также определить нужное количество кислоты в килограммах, умножив рассчитанное её количество в литрах на 1,83.
При возникновении сомнений относительно температуры замерзания электролита обратитесь к таблице №3
Таблица №3:
Температура замерзания электролита
| Плотность электролита при 25°C, г/см3 |
Температура замерзания, °C |
Плотность электролита при 25°C, г/см3 |
Температура замерзания, °C |
| 1,09 | –7 | 1,22 | –40 |
| 1,10 | –8 | 1,23 | –42 |
| 1,11 | –9 | 1,24 | –50 |
| 1,12 | –10 | 1,25 | –54 |
| 1,13 | –12 | 1,26 | –58 |
| 1,14 | –14 | 1,27 | –68 |
| 1,15 | –16 | 1,28 | –74 |
| 1,16 | –18 | 1,29 | –68 |
| 1,17 | –20 | 1,30 | –66 |
| 1,18 | –22 | 1,31 | –64 |
| 1,19 | –25 | 1,32 | –57 |
| 1,20 | –28 | 1,33 | –54 |
| 1,21 | –34 | 1,40 | –37 |
Заливка батарей электролитом
Температура электролита, заливаемого в аккумуляторные батареи, должна быть не выше 30°C и не ниже 15°C. Непосредственно перед заливкой электролита вывёртывают вентиляционные пробки и удаляют детали или элементы пробки, герметизирующие вентиляционные отверстия. Если в горловине под пробкой имеется герметизирующий диск, его необходимо удалить. Затем постепенно, небольшой струёй заливают электролит до тех пор, пока поверхность электролита не коснётся нижнего торца тубуса горловины крышки.
Завышенная плотность электролита приводит к снижению срока службы аккумулятора.Заниженная плотность электролита приводит к снижению ЭДС и затруднению пуска двигателя, а также к повышению опасности замерзания электролита в зимний период эксплуатации.
Причина замерзания электролита в АКБ
О состоянии заряженности стартерной АКБ однозначно можно судить по величине плотности электролита и НРЦ в состоянии покоя.
НРЦ заряженной батареи равно 12,7-12,9 В, а в разряженном не более 12,0 В.
Глубокий разряд батареи при эксплуатации может произойти при наличии неисправности в системе электрооборудования. При этом напряжение 12-вольтовой батареи может снизиться до 6 В и даже ниже. Чем глубже разряд, тем ниже плотность электролита. Количество активной массы и электролита сбалансированы для получения заданной емкости АКБ. Поэтому в конце разряда плотность электролита снижается до значения 1,08-1,10 г/см3. Из рис. 1 видно, что электролит полностью заряженной батареи (1,28 г/см3) замерзнет при температуре минус 65°С, а полностью разряженной (1,10 г/см3) уже при минус 7°С. Это значит, что при нормальной для России зимней погоде (до минус 30°С) может замерзнуть электролит у батареи, разряженной на 45-50% (1,19— 1,20 г/см3). Поэтому изготовители батарей считают недопустимой эксплуатацию батарей со степенью заряженности ниже 75% (плотность электролита 1,24 г/см3 или НРЦ 12,6 В).
Рис.1 Зависимость температуры замерзания электролита от его плотности
Поэтому можно однозначно утверждать, что образование льда во всех или нескольких ячейках батареи говорит о том, что АКБ в процессе эксплуатации разрядилась значительно ниже уровня, допустимого согласно инструкции по эксплуатации. Причинами низкой заряженности могут быть:
— неисправности генератора, регулятора напряжения,
— замыкания в проводке,
— большой отбор мощности нештатным оборудованием и т.п.
Если же замерзает электролит только в одной из шести ячеек АКБ, это говорит о том, что именно в этой ячейке, вероятно, имеется короткое замыкание разноименных пластин, которое приводит к саморазряду данного аккумулятора. При этом в остальных ячейках электролит не замерзает, его плотность остается нормальной. Если это происходит во время гарантийного срока, значит, причиной замыкания является дефект. Поэтому такая батарея должна быть предъявлена в сервисный центр или продавцу для установления вида дефекта с целью замены на новую исправную батарею. При холодной погоде (температура значительно ниже нуля) доливать дистиллированную воду в АКБ для восстановления уровня электролита в ячейках следует только перед выездом автомобиля или во время заряда от стационарного устройства. Это исключит замерзание доливаемой воды до того как она успеет перемешаться с холодным электролитом.
Сибирский химкомбинат планирует создать производство электролита для Li-ion-аккумуляторов — Экономика и бизнес
ТОМСК, 28 июня. /ТАСС/. Сибирский химический комбинат (СХК) Росатома планирует создать производство электролита для литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов на основе гексафторфосфата лития (ГФФЛ). В 2016 году будет разработано техзадание на проектирование производства, говорится в годовом отчете предприятия.
«В 2016 году по проекту <…> планируется проведение маркетинговых исследований рынков электролита для литий- ионных аккумуляторов на основе ГФФЛ, определение ключевых потребителей продукции проекта, подтверждение заявленного объема потребления и разработка технического задания на проектирование производства», — говорится в документе.
Объемы планируемого производства не называются. Пресс- служба СХК ранее сообщала, что предприятие рассматривает возможность организации производства электролитов в создаваемой в закрытом городе Северск Томской области территории опережающего развития (ТОР). На предприятии рассматривали это производство как импортозамещающее.
Ранее предприятие восстановило производство тетрафторбората лития (ТФБЛ) — компонента электролита для высокоэффективных химических источников тока. Таких производств в России больше нет. Заказчик подтвердил намерение закупить ТФБЛ до 2025 года. В 2015 году СХК создал установку по производству электролита на основе этой соли.
СХК активно развивает в последние годы выпуск неядерной продукции, в том числе в рамках импортозамещения. В настоящее время ведется проработка создания производства пигментного диоксида титана — основы белой краски и пищевых красителей — на основе фторидной технологии, разработанной в Томском политехе. Мощность будущего производства оценивается в 20 тыс. тонн по ильменитовому концентрату.
Сейчас проводятся НИОКР по отработке технологии промышленного производства. Эти работы предусматривают создание опытно-промышленной установки производительностью 50 тонн в год. «Срок проведения НИОКР — 2016-2018 годы. Проведение проектно-изыскательских работ — 2018 год, создание промышленной установки <…> — 2019-2020 годы», — отмечается в отчете.
СХК (входит в состав топливной компании Росатома ТВЭЛ) расположен в крупнейшем закрытом городе мира Северск в Томской области. Объединяет четыре завода по обращению с ядерными материалами. Одно из основных направлений работы СХК — обеспечение потребностей атомных электростанций в уране для ядерного топлива.
электролитов — что это такое? Что произойдет, если у вас мало?
Он проснулся в луже пота, с онемевшими ногами и сокрушительной болью в груди.
Врачи скорой помощи исключили инфаркт и сердечно-сосудистые заболевания. Ему стало лучше, но онемение в ноге осталось. Желая понять, что произошло, он спросил специалистов, что он может сделать, чтобы предотвратить еще один пугающий эпизод. «Выпейте Pedialyte ® , — сказали ему, — и сократите потребление зеленого чая».
Странный совет? Вот объяснение: его электролитов были разбалансированы, поэтому ему нужно было принять их больше (выпив Педиалит, который содержит электролиты) и прекратить вымывать их из своего тела (зеленый чай — мочегонное средство , — вещество. что заставляет вас чаще мочиться).
Жидкости и электролиты необходимы для правильной работы наших клеток, органов и систем организма. Электролиты — это электрически заряженные минералы и соединения, которые помогают вашему телу выполнять большую часть своей работы, например, производить энергию и сокращать мышцы. Натрий, хлорид, калий и кальций — это все типы электролитов. (См. Дополнительные примеры в таблице ниже.) Мы получаем их от того, что мы едим и пьем. Уровни электролитов измеряются в анализах крови, и их уровни должны оставаться в довольно небольшом диапазоне, иначе могут возникнуть серьезные проблемы.
Что делают электролиты?
Электролиты:
- Регулируйте уровень жидкости в плазме крови и в организме.
- Поддерживайте pH (кислотный / щелочной) вашей крови в пределах нормы (7,35-7,45, слабощелочной).
- Включите сокращение мышц, включая сердцебиение.
- Передает нервные сигналы от сердца, мышц и нервных клеток к другим клеткам.
- Помогает свертыванию крови.
- Помогите создать новую ткань.
Что может вызвать дисбаланс электролитов?
Дисбаланс электролита может быть вызван:
- Потеря жидкости в результате постоянной рвоты или диареи, потоотделения или лихорадки.
- Недостаточно пить или есть.
- Хронические респираторные проблемы, такие как эмфизема.
- pH крови выше нормы (состояние, называемое метаболическим алкалозом ).
- Лекарства, такие как стероиды, мочегонные и слабительные средства.
Чтобы обеспечить достаточное количество электролитов, избегайте обезвоживания и ешьте продукты, богатые электролитами, включая шпинат, индейку, картофель, бобы, авокадо, апельсины, соевые бобы (эдамаме), клубнику и бананы.
За исключением натрия * , маловероятно, что вы получите слишком много электролитов из своего рациона. (Риск может быть выше, если ваши почки плохо работают.) Однако добавки могут вызывать проблемы — например, слишком много кальция может увеличить риск образования камней в почках — поэтому всегда консультируйтесь с врачом, прежде чем начинать их принимать.
* Обработанные продукты и блюда в ресторанах могут содержать очень много натрия.
| Название Символ / заряд | Нормальный диапазон * | Банкноты |
|---|---|---|
| Натрий Na + Гипонатриемия Гипернатриемия | 135-145 | У пожилых людей с хроническими заболеваниями с низким уровнем натрия будет больше симптомов, чем у молодых, здоровых людей с таким же низким уровнем натрия. |
Хлорид Cl — | 96-106 | Симптомы могут отсутствовать, если не происходят серьезные изменения уровня. Поскольку он тесно связан с натрием, у некоторых людей наблюдаются симптомы гипонатриемии (низкий уровень натрия в крови). |
Калий K + | 3.5-5,5 | Работает с натрием для поддержания водного баланса и кислотно-щелочного баланса. С кальцием регулирует нервную и мышечную деятельность. |
Магний Mg +2 | 1,7–2,2 | В основном в костях, около 1% — во внеклеточной жидкости (жидкость тела вне клеток). Важен для ферментативных реакций. |
Кальций Ca +2 | 8,5-10,2 | 99% в зубах и костях. Кальций в крови ионизирован (несет электрический заряд) и помогает регулировать функцию клеток, частоту сердечных сокращений и свертываемость крови. Организму необходим витамин D для усвоения кальция. (Диапазон уровня ионизированного кальция составляет 4,7-5,28.) |
Фосфат / фосфор PO4 — | 2.5–4,5 | В анализах крови измеряется неорганический фосфат. Около 85% находится в костях; большая часть остального находится внутри клеток. Фосфат помогает строить / восстанавливать кости и зубы, накапливает энергию, сокращает мышцы и поддерживает работу нервов. Организму необходим витамин D для усвоения фосфора. |
* Диапазоны могут отличаться в зависимости от лаборатории.
Натрий
Низкое содержание натрия, также называемое гипо натриемией, заставляет воду перемещаться в клетки.Высокий уровень натрия, или натриемия гипер , заставляет жидкость выходить из клеток. Когда что-либо из этого происходит в клетках мозга, это может вызвать изменения личности, головную боль, спутанность сознания и летаргию. Если падение натрия слишком велико, это может привести к судорогам, коме и смерти. Ключевым симптомом гипернатриемии является жажда.
Хлорид
Низкий уровень хлорида ( гипо хлоремия) может быть вызван чрезмерной рвотой, отсасыванием содержимого желудка или приемом «петлевых» мочегонных препаратов, которые часто используются для лечения задержки жидкости, вызванной проблемами сердца или почек или высоким кровяным давлением.Высокое содержание хлоридов ( гипер хлоремия) часто является следствием диареи или заболевания почек.
Никогда не пропустите еще один блог Обсуждения рака!
Подпишитесь на нашу ежемесячную электронную рассылку Cancer Talk.
Зарегистрируйтесь!
Калий
Низкий уровень калия ( hypo kalemia) может не вызывать симптомов, но он может повлиять на то, как ваше тело накапливает глюкоген (источник энергии для мышц), или вызвать нарушение сердечного ритма. Уровень ниже трех может вызвать мышечную слабость, спазмы, судороги, паралич и проблемы с дыханием.Если это продолжится, могут возникнуть проблемы с почками. Высокий уровень калия ( гипер калемия) может не вызывать никаких симптомов, хотя может наблюдаться мышечная слабость или нарушение сердечного ритма. Если уровень поднимется очень высоко, сердце может перестать биться.
Кальций
Низкий уровень кальция ( гипо кальциемия) может не вызывать симптомов, но хронически низкие уровни могут вызывать изменения кожи, ногтей и волос; дрожжевые инфекции; и катаракта. По мере снижения уровня могут развиться мышечная раздражительность и судороги (особенно в ногах и спине).Кальций ниже семи вызывает изменения в ваших рефлексах (гиперрефлексия , ), мышечные спазмы, спазмы гортани (голосовой ящик) и судороги. Высокий уровень кальция ( гипер кальциемия) может не вызывать симптомов. По мере повышения уровня кальция могут возникнуть запор, потеря аппетита, тошнота, рвота, боль в животе, нервно-мышечные симптомы и непроходимость кишечника ( ileus ). Выше 12 лет возникают эмоциональные перепады, замешательство, бред и ступор. Выше 18 лет это может привести к шоку, почечной недостаточности и смерти. Стойкая или тяжелая гиперкальциемия может повредить почки и вызвать проблемы с сердцем, включая изменения ритма и сердечный приступ.
Магний
Низкий уровень магния ( гипо магнезия) может вызывать симптомы, похожие на низкий уровень калия или кальция. Чрезвычайно низкий уровень может быть опасным для жизни. Высокое содержание магния ( гипер магнеземия) может вызвать низкое кровяное давление, проблемы с дыханием (медленное, неэффективное дыхание) и проблемы с сердцем (остановка сердца).
Фосфат / фосфор
Низкий уровень фосфата ( гипо фосфатемия) может вызвать мышечную слабость, дыхательную недостаточность, сердечную недостаточность, судороги и кому.Это может быть вызвано очень плохим питанием, некоторыми мочегонными препаратами, диабетическим кетоацидозом / DKA , алкоголизмом и тяжелыми ожогами. (ДКА — серьезное осложнение диабета, при котором клетки сжигают жир вместо глюкозы. При этом образуются кетоны, которые попадают в кровь и превращают ее в кислую. Нормальная кровь слегка щелочная.) Высокое содержание фосфатов ( гипер фосфатемия) может не вызывать симптомов. Это может быть связано с синдромом лизиса опухоли , тяжелой инфекцией, хроническим заболеванием почек, заболеванием паращитовидных желез или ацидозом (pH крови более кислый, чем обычно).
электролитов — PubMed
Электролиты необходимы для основных жизненных функций, таких как поддержание электрического нейтралитета в клетках, создание и проведение потенциалов действия в нервах и мышцах. Натрий, калий и хлорид являются важными электролитами наряду с магнием, кальцием, фосфатом и бикарбонатами. Электролиты поступают из нашей пищи и жидкостей.
Эти электролиты могут иметь дисбаланс, приводящий к высоким или низким уровням.Высокий или низкий уровень электролитов нарушает нормальные функции организма и может привести даже к опасным для жизни осложнениям. В этой статье рассматривается физиология электролитов и их аномалии, а также последствия электролитного дисбаланса.
Натрий
Натрий, который является осмотически активным катионом, является одним из важнейших электролитов внеклеточной жидкости. Он отвечает за поддержание объема внеклеточной жидкости, а также за регулирование мембранного потенциала клеток.Натрий обменивается вместе с калием через клеточные мембраны как часть активного транспорта.
Регулирование натрия происходит в почках. В проксимальном канальце происходит большая часть реабсорбции натрия. В дистальном извитом канальце натрий подвергается реабсорбции. Транспорт натрия происходит через симпортеры хлорида натрия, которые действуют под действием гормона альдостерона.
Среди электролитных нарушений наиболее часто встречается гипонатриемия.Диагноз ставится при уровне натрия в сыворотке менее 135 ммоль / л. Гипонатриемия имеет неврологические проявления. У пациентов могут появиться головные боли, спутанность сознания, тошнота, делирий. Гипернатриемия проявляется, когда уровень натрия в сыворотке превышает 145 ммоль / л. Симптомы гипернатриемии включают тахипноэ, проблемы со сном и чувство беспокойства. Быстрая коррекция натрия может иметь серьезные последствия, такие как отек мозга и синдром осмотической демиелинизации.
Калий
Калий — это в основном внутриклеточный ион.Насос натрий-калиевой аденозинтрифосфатазы несет основную ответственность за регулирование гомеостаза между натрием и калием, который выкачивает натрий в обмен на калий, который перемещается в клетки. В почках фильтрация калия происходит в клубочках. Реабсорбция калия происходит в проксимальном извитом канальце и толстой восходящей петле Генле. Секреция калия происходит в дистальных извитых канальцах. Альдостерон увеличивает секрецию калия.Калиевые каналы и котранспортеры хлорида калия на апикальной мембране также выделяют калий.
Нарушения калия связаны с сердечной аритмией. Гипокалиемия возникает, когда уровень калия в сыворотке ниже 3,6 ммоль / л — слабость, утомляемость и мышечные подергивания присутствуют при гипокалиемии. Гиперкалиемия возникает, когда уровень калия в сыворотке выше 5,5 ммоль / л, что может привести к аритмии. Мышечные судороги, мышечная слабость, рабдомиолиз, миоглобинурия представляют собой признаки и симптомы гиперкалиемии.
Кальций
Кальций играет важную физиологическую роль в организме. Он участвует в минерализации скелета, сокращении мышц, передаче нервных импульсов, свертывании крови и секреции гормонов. Диета — преобладающий источник кальция. В основном он присутствует во внеклеточной жидкости. Всасывание кальция в кишечнике находится в основном под контролем гормонально активной формы витамина D, которой является 1,25-дигидроксивитамин D3.Гормон паращитовидной железы также регулирует секрецию кальция в дистальных канальцах почек. Кальцитонин действует на костные клетки, повышая уровень кальция в крови.
Диагностика гипокальциемии требует проверки уровня сывороточного альбумина для корректировки общего кальция, и диагноз ставится, когда скорректированный уровень общего кальция в сыворотке составляет менее 8,8 мг / дл, как при дефиците витамина D или гипопаратиреозе. Проверка уровня кальция в сыворотке крови — рекомендуемый тест у пациентов после тиреоидэктомии.Гиперкальциемия — это когда скорректированный уровень общего кальция в сыворотке превышает 10,7 мг / дл, как при первичном гиперпаратиреозе. Гуморальная гиперкальциемия проявляется злокачественными новообразованиями, в первую очередь из-за секреции PTHrP.
Бикарбонат
Кислотно-щелочной статус крови влияет на уровень бикарбонатов. Почки преимущественно регулируют концентрацию бикарбонатов и отвечают за поддержание кислотно-щелочного баланса. Почки реабсорбируют отфильтрованный бикарбонат, а также генерируют новый бикарбонат за счет выведения чистой кислоты, которая происходит за счет выведения как титруемой кислоты, так и аммиака.Диарея обычно приводит к потере бикарбоната, вызывая дисбаланс в кислотно-щелочной регуляции.
Магний
Магний — внутриклеточный катион. Магний в основном участвует в метаболизме АТФ, сокращении и расслаблении мышц, правильном неврологическом функционировании и высвобождении нейромедиаторов. Когда мышцы сокращаются, обратное поглощение кальция активируемой кальцием АТФазой саркоплазматического ретикулума происходит за счет магния.Гипомагниемия возникает, когда уровень магния в сыворотке ниже 1,46 мг / дл. Он может проявляться расстройством, вызванным употреблением алкоголя, желудочно-кишечными и почечными нарушениями — желудочковыми аритмиями, в том числе torsades de pointes, наблюдаемыми при гипомагниемии.
Хлорид
Хлорид — это анион, который содержится преимущественно во внеклеточной жидкости. Почки преимущественно регулируют уровень хлоридов в сыворотке крови. Большая часть хлорида, который фильтруется клубочками, реабсорбируется как проксимальными, так и дистальными канальцами (в основном проксимальными канальцами) за счет как активного, так и пассивного транспорта.
Гиперхлоремия может возникнуть из-за потери бикарбоната в желудочно-кишечном тракте. Гипохлоремия проявляется желудочно-кишечными потерями, такими как рвота, или избытком воды, например, застойной сердечной недостаточностью.
фосфор
Фосфор — это катион внеклеточной жидкости. Восемьдесят пять процентов всего фосфора в организме находится в костях и зубах в форме гидроксиапатита; мягкие ткани содержат оставшиеся 15%.Фосфат играет решающую роль в метаболических путях. Он является компонентом многих промежуточных продуктов метаболизма и, что наиболее важно, аденозинтрифосфата (АТФ) и нуклеотидов. Фосфат регулируется одновременно с кальцием витамином D3, ПТГ и кальцитонином. Почки являются основным каналом выведения фосфора.
Дисбаланс фосфора может быть результатом трех процессов: диетического питания, желудочно-кишечных расстройств и выведения почками.
Что такое электролиты? — Scientific American
Nutrition Diva: быстрые и грязные советы, как правильно питаться и чувствовать себя великолепно
РекламаScientific American представляет Nutrition Diva от Quick & Dirty Tips. Scientific American и Quick & Dirty Tips являются компаниями Macmillan.
В наши дни мы часто используем термин «электролит», и большинство из нас имеет смутное представление о том, что он означает. Но что вы действительно знаете об электролитах? В последнее время я получил несколько вопросов по этой теме, поэтому сегодняшнее шоу — это ускоренный курс по электролитам: что именно они представляют, что они делают для вас, сколько вам нужно и где их взять.
Что такое электролиты?
Если вы попросите профессора химии дать определение «электролиту», он может сказать, что электролит — это соединение, которое производит ионы при растворении в таком растворе, как вода.Эти ионы имеют положительный или отрицательный электрический заряд, поэтому мы называем эти соединения электролитами. Если вам все это кажется греческим, то у моего коллеги Ли Фалина, ведущего подкаста Everyday Einstein, есть пара замечательных эпизодов, которые объясняют больше об ионах в терминах, понятных каждому!
В мире питания мы используем слово «электролит» для обозначения минералов, растворенных в жидкостях организма и образующих электрически заряженные ионы.Наиболее важными в питании электролитами являются натрий, калий, кальций, магний и фосфат.
> Продолжить чтение на QuickAndDirtyTips.com
ОБ АВТОРЕ (-И)
Моника Рейнагель, MS, LD / N, CNS, является сертифицированным, лицензированным диетологом и профессионально обученным шеф-поваром, автором Nutrition Diva’s Secrets for a Healthy Diet и ведущей конференции Nutrition Подкаст Diva на Quick and Dirty Tips.
Последние статьи Nutrition Diva Monica Reinagel
Прочтите следующее
Информационный бюллетень
Станьте умнее.Подпишитесь на нашу новостную е-мэйл рассылку.
Поддержите научную журналистику
Откройте для себя науку, меняющую мир. Изучите наш цифровой архив 1845 года, в котором есть статьи более 150 лауреатов Нобелевской премии.
Подпишитесь сейчас!основных электролитов | Rush System
Вы, наверное, видели рекламу спортивных напитков, в которых утверждается, что они обеспечивают лучшее увлажнение, чем вода, во время или после интенсивной тренировки. Причина, говорят они, в том, что спортивные напитки пополняют запасы электролитов; вода нет.
Верны ли эти утверждения, или компании по производству спортивных напитков просто пытаются продать вам свою продукцию? Что такое электролиты? И неужели так важно их заменить?
Оказывается, в рекламе есть доля правды. По словам Линн Браун, доктора философии, CNP, практикующей медсестры из Центра Rush Heart для женщин, электролиты необходимы для здоровья.
Сущность электролитов
Вы, вероятно, знакомы с большинством или всеми электролитами, даже если вы не обязательно знали, что были электролитами :
- Бикарбонат
- Кальций
- Хлорид
- Магний
- Фосфат
- Калий
- Натрий
Эти электрически заряженные минералы помогают регулировать все, от гидратации (количество воды в вашем теле) до нервной системы и функции мышц, включая самую важную из всех мышц: сердце.
Электролиты позволяют нормально генерировать электрические импульсы в сердце, поэтому ваше сердце может сокращаться и расслабляться с нормальной скоростью.
«Сердце не может качать кровь без электролитов. Если представить сердце как лампу, электролиты подобны электрической цепи, генерирующей ток, который поддерживает постоянное и сильное горение света», — говорит Браун. «Если соединение слабое или неорганизованное, свет может быстро мигать или тускнеть — он не будет работать должным образом. Если вы отключите лампу от сети, она вообще не будет работать.«
Рассинхронизировано
Точно так же ваше тело не может функционировать без электролитов. А если уровень одного или нескольких электролитов становится слишком низким или слишком высоким, это создает дисбаланс, который может вызвать все, от легких временных симптомов до серьезных долгосрочных проблем со здоровьем.
То, как дисбаланс влияет на ваше здоровье, и как быстро появляются симптомы, зависит от того, какие электролиты затронуты и насколько высок или низок их уровень.
Например, со временем дефицит кальция ослабит кости и, возможно, вызовет остеопороз.С другой стороны, очень высокий уровень кальция может привести к почечной недостаточности, нарушению сердечного ритма (аритмии), спутанности сознания и даже коме.
Аритмия также может быть результатом низкого уровня магния, а также высокого или низкого уровня калия, особенно у людей, у которых уже есть заболевание сердца.
Когда волноваться?
Хорошие новости: в большинстве случаев здоровым людям не нужно беспокоиться об электролитах. «Если вы получаете достаточное количество электролитов с пищей и остаетесь должным образом гидратированным, — говорит Браун, — ваш уровень должен быть в порядке.«
Итак, когда вам следует беспокоиться? Вот некоторые распространенные причины скачков или провалов электролита:
Ключ к предотвращению опасных для здоровья дисбалансов — это знать об этих случаях, когда электролиты с большей вероятностью истощаются или накапливаются. И, если необходимо, посоветуйтесь со своим врачом или другим поставщиком медицинских услуг о том, как поддерживать или восстанавливать баланс.
Поддержание электролитов
Хотя некоторые ситуации, такие как состояние здоровья, находятся вне вашего контроля, Браун говорит, что есть шаги, которые вы можете предпринять, чтобы избежать резких скачков или провалов электролита:
1.Ешьте свои электролиты.
Сделайте эти продукты, богатые электролитами, частью своего ежедневного рациона:
- Кальций — Молоко и молочные продукты (включая простой обезжиренный йогурт), мясо, рыба с костями (например, сардины), яйца, обогащенные хлопья для завтрака, бобы, некоторые фрукты и овощи (например, спаржа, зелень капусты, сушеные абрикосы и инжир)
- Хлорид — Оливки, водоросли, рожь, помидоры, салат и сельдерей
- Магний — Листовые зеленые овощи (например,г., шпинат, зелень репы, листовая капуста, капуста), цельнозерновые, орехи, арахисовое масло, сушеные бобы и чечевица
- Калий — Вареный шпинат, сладкий картофель, простой обезжиренный йогурт, бананы, авокадо, горох, фасоль, помидоры, апельсины, дыни, чернослив и изюм
2. Не употребляйте соль.
Хотя натрий является жизненно важным электролитом, вашему организму не нужно много — всего 1 чайная ложка в день. Слишком много соли может способствовать повышению артериального давления и другим проблемам со здоровьем.Попробуйте эти советы по экономии соли:
- Используйте свежие травы и специи или цитрусовый сок, чтобы приправить пищу.
- Избегайте предварительно упакованных блюд, , которые, как правило, очень богаты натрием.
- Выбирайте консервированные супы и овощи с пониженным содержанием натрия. Всегда читайте этикетки!
- Сначала попробуйте еду. Не тянуться автоматически к солонке; вы можете обнаружить, что ваша еда не нужна.
3. Пейте достаточно воды.
Вам может показаться, что вы слышите это слишком часто. Но это хороший совет. Не ждите, пока вы обезвожитесь, чтобы пить жидкость; держите при себе бутылку с водой и пейте небольшими порциями в течение дня.
Даже если вы мало потеете, вы теряете электролиты при быстром дыхании. Вы потеете или нет, но после любой интенсивной тренировки выбирайте напиток с электролитами.
4. Пополните запасы электролитов после тренировки.
Если вы занимаетесь длительной или тяжелой тренировкой, важно восполнить дефицит калия, магния и / или натрия.
Вот почему Braun рекомендует заменить 8 унций вашей ежедневной воды спортивным напитком без сахара или с низким содержанием сахара (например, Powerade Zero, 0 г сахара, Powerade ION4, 3,9 г сахара; Gatorade GSeries Fit 02 Perform, 2 г сахара) или продукт для пероральной регидратации (например, CeraSport, Drip Drop Hydration Powder).
«Даже если вы мало потеете, вы теряете электролиты при быстром дыхании», — объясняет она. «Вы потеете или нет, выбирайте напиток с электролитами после любой интенсивной тренировки».
5.Когда вы больны, выталкивайте электролиты.
Предупреждает Браун, когда у вас рвота, диарея или лихорадка, вы быстро теряете жидкость и электролиты. Дети и пожилые люди могут очень быстро получить серьезное обезвоживание.
Растворы для пероральной регидратации, такие как Pedialyte, которые содержат правильную смесь соли, сахара, калия и других минералов, являются хорошим способом восполнить эти жизненно важные жидкости.
Что такое электролит?
Электролит — это медицинский термин, обозначающий соль или ион в крови или другой жидкости организма, несущие заряд.
Растворение некоторых биологических полимеров, таких как ДНК, или синтетических полимеров, таких как полистиролсульфонат, дает раствор электролитов, которые называются полиэлектролитами, и они содержат заряженные функциональные группы. Помещение соли в растворитель (например, воду) также приводит к получению раствора электролита, поскольку компоненты в соли диссоциируют в процессе, называемом сольватацией. Когда, например, в воду добавляют хлорид натрия или поваренную соль, соль растворяется и распадается на составляющие ионы натрия (Na +) и хлорид (Cl-).Точно так же, когда углекислый газ растворяется в воде, он производит ионы карбоната, ионы гидрокарбоната и ионы гидроксония. Расплавленные соли также могут быть электролитами. Например, расплавленный хлорид натрия становится жидкостью, которая может проводить электричество.
Электролит в растворе называется концентрированным, если он содержит большое количество ионов, и разбавленным, если он имеет низкое количество. Следовательно, если большое количество растворенного вещества диссоциирует с образованием свободных ионов, электролит является сильным, тогда как если небольшая часть растворенного вещества диссоциирует, электролит является слабым.Электролиты обладают несколькими свойствами, которые можно использовать в процессе электролиза как средство разделения и извлечения элементов и соединений, присутствующих в растворе.
В биологических системах основными электролитами являются:
- Натрий (Na +)
- Калий (K +)
- Кальций (Ca2 +)
- Магний (Mg2 +)
- Хлорид (Cl-)
- Фосфат водорода (HPO42-)
- Карбонат водорода (HCO3-).
Символ «плюс» или «минус» указывает на ионную природу вещества: его положительный или отрицательный заряд в результате диссокации. Эти электролиты необходимы для различных функций организма, и дисбаланс электролитов может быть опасным и даже опасным для жизни, в зависимости от клинического сценария. Таким образом, в организме тщательно поддерживается баланс уровней электролитов, и его можно проверить с помощью крови или мочи как показателя здоровья. Потеря электролитов обычна в случаях чрезмерной рвоты, диареи или потоотделения, но ее можно восполнить с помощью изотонических напитков или, в некоторых случаях, раствора для пероральной регидратации (ПРС).
Дополнительная информация
Что такое электролиты? | Abbott Newsroom
Большинство бегунов знают, что им нужны электролиты, но многие не совсем уверены, что это за электролиты или как их лучше всего получить.
Электролиты — это электрически заряженные минералы, которые помогают вашему телу поглощать и использовать жидкости, которые вы потребляете, а также способствуют здоровому функционированию нервов и мышц, — объясняет Пэм Нисевич Беде, доктор медицинских наук, сертифицированный спортивный диетолог и менеджер по медицинским вопросам в Бизнес по питанию Abbott.Во многих смыслах они — то, что заставляет бегунов… бегать. Но бегуны их тоже сильно потеют.
«Во время упражнений натрий, хлорид, а затем калий теряются в наибольших количествах, что делает их главными электролитами, вызывающими озабоченность», — говорит она. Поскольку уровень этих электролитов снижается во время бега с потом, функция мышц может снижаться, и организм может испытывать трудности с эффективным поглощением жидкости. Обезвоживание снижает работоспособность, может вызвать усталость и головные боли, а в крайних случаях привести к тепловому удару.
Хлорид натрия, также известный как соль, влияет на регуляцию жидкости, а обеспечивает правильную передачу сигналов клеток . По ее словам, в то время как повседневное потребление соли средним человеком более чем достаточно, без учета физических упражнений, уровень ниже номинального может часто наблюдаться и действительно происходит во время тренировок, выполняемых в жару или продолжительностью более часа. По словам Нисевич Беде, спортивные напитки и низкокалорийные напитки, содержащие электролиты, являются отличными источниками, в то время как цельные продукты, включая сельдерей, цельнозерновой хлеб и супы на основе бульонов, содержат много полезных питательных веществ в дополнение к натрию.
Между тем, калий работает вместе с натрием с конечной целью уравновешивания жидкостей, активности клеток и кровяного давления. Бананы — распространенный источник в день скачек, но она отмечает, что помидоры, сухофрукты, дыни, картофель, молоко, кокосовая вода и авокадо также богаты электролитом.
Два последних электролита, кальций и магний, которые способствуют сокращению мышц и передаче нервной системы, в гораздо меньших количествах теряются с потом. И, к счастью, вы также можете найти их в напитках, содержащих электролиты, а также в других продуктах, содержащих хлорид натрия и калий, таких как соленый миндаль.Итак, если во время и после пробежки вы работаете над заменой хлорида натрия и калия, вы можете быть уверены, что другие уровни электролитов у вас находятся на должном уровне.
Получаете ли вы необходимые электролиты?
«Электролиты и жидкости будут идти рука об руку во время любого цикла», — говорит Нисевич Беде. «Беги, которые длятся более 60 минут или выполняются в жарких или интенсивных условиях, требуют не только жидкости, но и электролитов на протяжении всей тренировки.”
Однако точные требования к гидратации уникальны для каждого бегуна. И хотя жажда является хорошим индикатором для многих людей, очень молодым спортсменам и спортсменам-ветеранам часто необходимо потреблять больше жидкости и электролитов, чем предполагает их уровень жажды. Кроме того, высококвалифицированные люди часто начинают потеть раньше во время тренировок, так как системы охлаждения их тела готовы к работе, а это означает, что они также могут извлечь выгоду из увеличения замещения жидкости и электролитов.
Тем не менее, независимо от вашего возраста или тренировочного статуса, тест на пот может очень точно измерить ваши общие потери жидкости и электролитов.Чтобы выполнить тест на пот, просто взвесьте себя до и после тренировки. В идеале, делайте это после опорожнения мочевого пузыря и без обуви или одежды, чтобы получить максимально точное измерение.
Цель — потерять не более 1 процента веса тела за время тренировки. (Если вы весите 180 фунтов, это равно 1,8 фунта.) Когда потери жидкости достигают 2 процентов (или 3,6 фунтов для одного и того же человека), обезвоживание уже началось, и важно восполнить все потерянные жидкости и электролиты в течение пары часов. .
Каждый фунт, потерянный между началом и концом вашей пробежки, представляет собой потерянные 16 унций воды. Поэтому после тренировки выпивайте не менее 16 унций низкокалорийного или нулевого калорийного электролитосодержащего напитка (с дополнительной унцией или двумя в качестве буфера) на каждый фунт, потерянный во время тренировок, — говорит она.
Если вы встанете на весы не только легче, чем обычно, но и почувствуете, что ваша кожа покрыта песком, это признак того, что вы потеряли относительно большое количество электролитов (особенно хлорида натрия, который дает ощущение «солености»), и вы следует уделять первоочередное внимание регидратации с помощью электролитов и, возможно, планировать потреблять больше через спортивные напитки, жевательные таблетки или таблетки во время следующей беговой тренировки.
Загрузите эту инфографику с советами по отслеживанию гидратации.
Abbott является титульным спонсором Abbott World Marathon Majors, серии из шести крупнейших и самых известных марафонов в мире: Токийский марафон, Бостонский марафон, Лондонский марафон Virgin Money, BMW BERLIN-MARATHON, Чикагский марафон Bank of America и TCS Нью-Йоркский марафон. Кликните сюда, чтобы узнать больше.
Электролитный дисбаланс — устранение побочных эффектов
Chemocare.ком
Уход во время химиотерапии и после нее
Что такое электролиты?
Есть многие химические вещества в вашем кровотоке, которые регулируют важные функции нашего тела.Эти химические вещества называются электролитами . При растворении в воде электролиты разделяются на положительно и отрицательно заряженные ионы. Ваше тело нервные реакции и функция мышц зависят от правильного обмена этих электролитов. ионы снаружи и внутри клеток.
Примеры электролитов: кальций, магний, калий и натрий.Электролитный дисбаланс может вызывать множество симптомов.
| Нормальные значения для взрослых | |
| Кальций: | 4,5-5,5 мг-экв / л |
| Хлористый: | 97-107 мэкв / л |
| Калий: | 3.5-5,3 мг-экв / л |
| Магний: | 1,5-2,5 мг-экв / л |
| Натрий: | 136-145 мэкв / л |
* Примечание: нормальные значения может варьироваться от лаборатории к лаборатории.
Что такое электролитный дисбаланс?
Есть много причин дисбаланса электролитов. Причины электролита дисбаланс может включать:
Потеря жидкости в организме из-за продолжительной рвоты, диарея, потливость или высокая температура
Неадекватное питание и недостаток витаминов с пищей
Нарушение всасывания — ваше организм может быть неспособен усвоить эти электролиты из-за различных заболеваний желудка, лекарства, или может быть, как еда принимается в
Гормональный или эндокринный расстройства
Заболевание почек
- Осложнение химиотерапии — лизис опухоли. синдром.Это происходит, когда ваше тело быстро разрушает опухолевые клетки после химиотерапия, вызывающая низкий уровень кальция в крови, высокий уровень калия в крови и другие электролитные нарушения.
Некоторые лекарства может вызвать дисбаланс электролитов, например:
Химиотерапевтические препараты (цисплатин)
Диуретики (фуросемид [Lasix] или буметанид [Bumex])
Антибиотики (амфотерицин Б)
Кортикостероиды (гидрокортизон)
,00
Симптомы электролитного дисбаланса:
Как описано, электролитный дисбаланс может вызвать ряд симптомов.Симптомы электролитного дисбаланса: в зависимости от того, какой из уровней электролита затронут.
Если результаты вашего анализа крови указывают на измененный уровень калия, магния, натрия или кальция, у вас могут возникнуть мышечные спазм, слабость, подергивание или судороги.
Результаты анализа крови, показывающие низкие уровни, могут на: нерегулярное сердцебиение, спутанность сознания, изменения артериального давления, нервную систему или кости расстройства.
Результаты анализа крови, показывающие высокие уровни, могут до: слабости или подергивания мышц, онемения, утомляемости, нерегулярного сердцебиения и изменения артериального давления.
Как диагностировать электролитный дисбаланс?
Электролит дисбаланс обычно диагностируется на основании информации, полученной через:
Ваша история симптомов.
Медицинский осмотр у вашего лечащего врача.
Результаты анализов мочи и крови.
Если есть другие отклонения, основанные на этих Результаты, ваш лечащий врач может предложить дальнейшее тестирование, например, ЭКГ. (Сильно высокий или низкий уровень калия, магния и / или натрия может повлиять на ваш сердечный ритм.)
Если у вас дисбаланс электролитов из-за проблемы с почками, ваш лечащий врач может сделать УЗИ или рентген ваших почек.
Лечение дисбаланса электролитов:
- Идентификация и лечение основной проблемы, вызывающей дисбаланс электролитов.
- Внутривенные жидкости, замена электролита.
- А Незначительный электролит дисбаланс можно исправить путем изменения диеты. Например; есть богатую диету в калии, если у вас низкий уровень калия или ограничение потребления воды если у вас низкий уровень натрия в крови.
Вернуться к списку Крови Отклонения от нормы
Примечание: мы настоятельно рекомендуем вам поговорить со своим врачом. о вашем конкретном заболевании и лечении.Информация, содержащаяся на этом веб-сайте призван быть полезным и образовательным, но не заменяет для медицинской консультации.
Chemocare.com предназначен для предоставления самой последней информации о химиотерапии пациентам и их семьям, лицам, осуществляющим уход, и друзьям. Для получения информации о программе наставничества «Четвертый ангел» посетите сайт www.4thangel.org
. .