Chì có thể tạo nhiều hợp chất có màu sắc khác nhau như muối chì cromat có màu vàng rất đẹp, hợp kim chì – thuỷ ngân; chì – đồng – kẽm, chì – đồng – nhôm v.v... có màu sáng đẹp và mang nhiều tính chất giống như vàng, paladium và nhiều quý kim khác, trong một thời gian dài là đối tượng theo đuổi của các nhà giả kim thuật. Do đó chì thường được dùng trong màu gốm sứ, thuỷ tinh (thuỷ tinh chứa chì sáng óng ánh, phân quang đa sắc như kim cương còn gọi là pha lê), pha sơn lót, sơn phủ, màu sắc rực rỡ hấp dẫn trên đồ dùng trong nhà và đồ chơi trẻ em.
Thứ liệu - phế liệu chì là độc chất kim loại nặng tiềm tàng, tạo ô nhiễm môi trường, là tác nhân gây hại sức khoẻ ghê gớm cho con người nhưng khó nhận thức trực quan, khó phát hiện, chỉ trừ khi ngộ độc cấp tính, mà lúc đó thì đã quá trễ.
Ngộ độc chì kinh niên có thể xảy ra do ăn các thực phẩm đóng hộp hàn bằng chì - thiếc ; uống nước dẫn qua đường ống pha chì ; hít phải bụi chì và các hợp chất của nó trong các nhà máy sản xuất sơn, làm acquy, mạ và đánh bóng kim loại, khai thác chì và đúc chữ in bằng chì ; nhân viên tiếp xúc với xăng dầu chứa chì hữu cơ. Hợp chất chì độc hại đối với não, thận, hệ thống sinh sản và tim mạch của con người ; khi hấp thụ qua đường ăn uống và thở sẽ gây hại đến các chức năng của trí óc, thận, gây vô sinh, sẩy thai và tăng huyết áp. Đặc biệt, chì là mối nguy hại với trẻ em, có thể làm giảm chỉ số thông minh (IQ) của trẻ em.
Thứ liệu - phế liệu chì là độc chất kim loại nặng tiềm tàng, tạo ô nhiễm môi trường, là tác nhân gây hại sức khoẻ ghê gớm cho con người nhưng khó nhận thức trực quan, khó phát hiện, chỉ trừ khi ngộ độc cấp tính, mà lúc đó thì đã quá trễ.
Ngộ độc chì kinh niên có thể xảy ra do ăn các thực phẩm đóng hộp hàn bằng chì - thiếc ; uống nước dẫn qua đường ống pha chì ; hít phải bụi chì và các hợp chất của nó trong các nhà máy sản xuất sơn, làm acquy, mạ và đánh bóng kim loại, khai thác chì và đúc chữ in bằng chì ; nhân viên tiếp xúc với xăng dầu chứa chì hữu cơ. Hợp chất chì độc hại đối với não, thận, hệ thống sinh sản và tim mạch của con người ; khi hấp thụ qua đường ăn uống và thở sẽ gây hại đến các chức năng của trí óc, thận, gây vô sinh, sẩy thai và tăng huyết áp. Đặc biệt, chì là mối nguy hại với trẻ em, có thể làm giảm chỉ số thông minh (IQ) của trẻ em.
Ắc quy chì có tuổi thọ khá dài nếu sử dụng đúng cách, bảo trì bảo dưỡng đúng qui chuẩn. Tuy nhiên điều này không phải là dễ dàng thực hiện.
Khi có các sai sót kỹ thuật trong chế tạo + vận hành + bảo trì ắc quy thì sự hư hỏng dần dần xuất hiện --> ắc quy không thể vận hành đúng tính năng của nó và có yêu cầu sửa chữa hoặc thay thế. Tiến trình này chậm rãi nhưng thời điểm xuất hiện trở ngại thì đột ngột. Điều đó gây nên các thiệt hại lớn cho người dùng và đơn vị doanh nghiệp sử dụng ắc quy.
1/. Trở ngại cho công việc đúng lúc cần đến tác dụng của ắc quy : nguồn ắc quy cho chuyển năng (UPS, BTS …) lúc cúp điện không đủ dùng, nguồn ắc quy không đủ khởi động máy (ô tô, tàu thuyền …). Điều này làm cho chúng ta bị thiệt hại lớn về kinh tế và kỹ thuật.
2/. Chi phí thay mới ắc quy (hay hệ thống ắc quy) không phải rẻ, nhất là ắc quy của các hệ thống đắt tiền. Việc thay thế chúng rất không nhẹ nhàng cả nghĩa đen lẫn nghĩa bóng vì trọng lượng ắc quy rất lớn, giá thành cao; do đó thường là một gánh nặng tài chính.
3/. Ắc quy thải loại là một nguồn ô nhiễm rất lớn đối với môi trường sống và an toàn sinh học của con người.
Do đó mà người ta thường xuyên tìm kiếm các giải pháp phục hồi ắc quy để giải quyết một phần vấn nạn nói trên
Khi có các sai sót kỹ thuật trong chế tạo + vận hành + bảo trì ắc quy thì sự hư hỏng dần dần xuất hiện --> ắc quy không thể vận hành đúng tính năng của nó và có yêu cầu sửa chữa hoặc thay thế. Tiến trình này chậm rãi nhưng thời điểm xuất hiện trở ngại thì đột ngột. Điều đó gây nên các thiệt hại lớn cho người dùng và đơn vị doanh nghiệp sử dụng ắc quy.
1/. Trở ngại cho công việc đúng lúc cần đến tác dụng của ắc quy : nguồn ắc quy cho chuyển năng (UPS, BTS …) lúc cúp điện không đủ dùng, nguồn ắc quy không đủ khởi động máy (ô tô, tàu thuyền …). Điều này làm cho chúng ta bị thiệt hại lớn về kinh tế và kỹ thuật.
2/. Chi phí thay mới ắc quy (hay hệ thống ắc quy) không phải rẻ, nhất là ắc quy của các hệ thống đắt tiền. Việc thay thế chúng rất không nhẹ nhàng cả nghĩa đen lẫn nghĩa bóng vì trọng lượng ắc quy rất lớn, giá thành cao; do đó thường là một gánh nặng tài chính.
3/. Ắc quy thải loại là một nguồn ô nhiễm rất lớn đối với môi trường sống và an toàn sinh học của con người.
Do đó mà người ta thường xuyên tìm kiếm các giải pháp phục hồi ắc quy để giải quyết một phần vấn nạn nói trên
I/ Qui trình phục hồi – bảo dưỡng ắc quy chì cổ điển :
Qui trình truyền thống phục hồi và bảo dưỡng ắc quy chì dạng “ướt” (dùng dung môi lỏng / hở hay kín khí) đã được sử dụng từ đầu thế kỷ XX ở khắp nơi trên thế giới ... cho đến bây giờ.
Sau khi chọn lựa ắc quy trong đối tượng phục hồi – bảo dưỡng + sửa chữa các hư hỏng nhẹ + chuyển các ắc quy về tình trạng sẵn sàng phục hồi bảo dưỡng thì tiến hành qui trình phục hồi - bảo dưỡng.
Qui trình phục hồi và bảo dưỡng ắc quy chì cổ điển diễn ra theo 4 bước :
1/. Khử Sulfat chì :
Nguyên tắc khử sulfat chì dựa trên phản ứng hoá học :
Pb SO4 + H2O --> H2 SO4 + PbO (1)
Do đó người ta tiến hành :
- Rút (tháo) dung môi sulfuric acide trong ắc quy rồi thay bằng lượng nước cất tương ứng.
- Nạp điện phục hồi.
Quá trình nạp điện phục hồi sử dụng dòng điện ~ 1,25 % dung lượng, điện phân trong thời gian rất dài tuỳ theo mức độ sulfat hoá các tấm cực, có thể diễn ra trong thời gian từ 80 giờ đến 100 giờ. Nếu nồng độ Sulfuric acide của dung môi tăng > 10% thì phải thay nước cất mới hoặc châm thêm nước cất để giảm nồng độ. Lý do của việc sử dụng dòng điện rất thấp này là tránh việc chỉ điện phân nước (cất) mà không diễn ra phản ứng (1) như mong muốn; thậm chí là phản ứng nghịch giữa sulfuric acide và ocide chì vừa được tạo ra :
H2 SO4 + PbO --> Pb SO4 + H2 /^ + ½ O2 /^ (2)
Chỉ tiêu trực quan là dung dịch không được “sôi”.
2/. Nạp điện phân cực cơ sở :
- Rút dung môi acide sulfuric nồng độ thấp nói trên.
- Tiến hành tra dung môi acid sulfuric nồng độ cao đến chuẩn sử dụng.
- Nạp với dòng điện ~ 1/20 dung lượng, trong 24 giờ.
3/. Xả điện :
Với tải giả tương đương với mục tiêu sử dụng, người ta tiến hành phóng điện ắc quy xuống điện áp định mức 1,8 V / ngăn bình ắc quy (~ 10,8 V đối với ắc quy 12V). Mục đích của quá trình xả điện này là khôi phục trạng thái phân cực cơ bản (Pb-Pb) của các tấm cực bình ắc quy.
4/. Nạp điện trữ năng :
Với dòng điện ~ 1/8 dung lượng trong thời gian 8 giờ đến 10 giờ, ắc quy được nạp đầy điện. Ắc quy được để nguội + làm vệ sinh công nghiệp và sẵn sàng quay trở lại vị trí chức năng (sử dụng).
Nhận xét :
- Chi phí thấp, qui trình dễ thực hiện. Có thể dùng cho các đối tượng có mức đầu tư và định suất tài chính nhỏ, có đủ thời gian.
- Phục hồi + bảo dưỡng ắc quy theo qui trình cổ điển chỉ phục hồi tối đa 80% tính năng và dung lượng ắc quy và giới hạn trong tối đa 3 lần phục hồi (chỉ còn ~ 50% dung lượng định mức). Dung lượng sau mỗi lần phục hồi càng thấp so với trước. Không nên dùng với các hệ thống đắt tiền.
- Tổng thời gian phục hồi rất dài --> năng suất + hiệu quả kinh tế của việc phục hồi thấp và thường khó đáp ứng yêu cầu số lớn.
II/ Các qui trình phục hồi – bảo dưỡng ắc quy chì cải tiến:
Trong một cố gắng cải tiến và nâng cấp hoạt động phục hồi – bảo dưỡng ắc quy chì trong vài thập niên gần đây, người ta đưa xúc tác hidro perocide (H2O2) vào hỗn hợp hoá chất.
PbSO4 + H2O2 --> H2SO4 + PbO2
Phản ứng hoá học có vẻ thuận lợi cho quá trình phục hồi, hiệu lực cao nhất cho việc phục hồi bản cực dương (là PbO2 khi đã nạp đầy). Tuy nhiên hidro perocide là một hoá chất phân huỷ nhanh trong ánh sáng và nhiệt độ > 20 độ C. Phản ứng chưa đủ thời gian diễn ra thì quá trình phân rã hidro perocide đã hoàn tất (!).
H2O2 --> H2O + ½ O2 /^
Để tránh phân huỷ hidro perocide, qui trình cải tiến phải :
- Giảm dòng điện phân phục hồi xuống thấp hơn --> thời gian phục hồi kéo dài.
- Làm lạnh bể điện phân hoặc giữ nhiệt độ bể điện phân thấp hơn 18 độ C. Điều này chỉ thuận lợi ở các nước ôn đới, hàn đới. Ở nhiệt đới thì điều này làm tăng chi phí phục hồi và bảo dưỡng ắc quy.
- Thường xuyên châm thêm hidro perocide để bù hao hụt do phân huỷ. Điều này không phải là một liệu pháp khôn ngoan, vì việc châm thêm hidro perocide chỉ thực hiện được ở bề mặt chất điện phân, là nơi nhiệt độ cao hơn khu vực đáy bể điện phân do đối lưu tự nhiên (nóng thì nổi lên trên bề mặt), là nơi cần hidro perocide hơn à hidro perocide càng có khuynh hướng phân huỷ nhanh hơn --> tăng chi phí không cần thiết.
Bảo dưỡng ắc quy : Dung dịch bảo dưỡng ắc quy chỉ là dung dịch phục hồi sử dụng nồng độ hoá học thấp mà thôi. Đôi khi có gia tăng sulfuric acide nhưng không có gì khác biệt lớn.
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét