The document describes plans by the Bendel Infrastructure Group (BIG) to develop a new city called New Bendel City (NBC) in Nigeria. BIG aims to facilitate private sector participation and foreign investment to coordinate infrastructure development for NBC. It outlines various development projects and calls for 1 million group members to contribute $1-10 daily for 20 years to fund the infrastructure projects. Members will receive property shares and discounts on purchases in the new city.
The document describes plans by the Bendel Infrastructure Group (BIG) to develop a new city called New Bendel City (NBC) in Nigeria. BIG aims to facilitate private sector participation and foreign investment to coordinate infrastructure development for NBC. It outlines various development projects and calls for 1 million group members to contribute $1-10 daily for 20 years to fund the infrastructure projects. Members will receive property shares and discounts on purchases in the new city.
The document describes plans by the New Americana City Development Company to develop a new petro-agro-industrial city called Americana City in South Texas. The city is projected to cost $50 billion and house 500,000 residents by 2030, developed over 50,000 hectares. It will include industrial, residential, commercial and tourism areas and aims to create 350,000 jobs and economic growth through industries like petrochemicals, agriculture, and medical tourism.
The document describes plans to develop a new city called Americana City in South Texas. Key details include:
- The new petro-agro-industrial city will be developed by 2030 on 50,000 acres with a projected population of 100,000 by 2020 and 500,000 by 2030.
- The projected development cost is $50 billion and the city will include various industries, residential and commercial areas, along with infrastructure like transportation and utilities.
- The goal is to create new jobs and economies, improve infrastructure, and develop a vibrant livable city through public and private partnerships.
3. ХИМИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК ТОКА
(ХИТ)
устройство, в котором химическая энергия
пространственно разделенного
взаимодействия окислителя и
восстановителя напрямую превращается
в электрическую энергию
4. Простейшая схема ХИТ
(-) восстановитель| электролит | окислитель (+)
Электрод - проводник первого рода, находящийся в
контакте с ионным проводником
Анод - электрод, на котором протекает окисление
восстановителя
Катод - электрод, на котором протекает восстановление
окислителя
Совокупность окислителя, восстановителя и ионного
проводника называется электрохимической системой.
5. Классификация ХИТ
1. Первичные
(гальванические
элементы)
– содержат ограниченный запас
активных веществ (окислителя и
восстановителя), входящих в
состав расходуемых электродов
– после полного расходования
активных веществ становятся
неработоспособными и требуют
замены новыми
– одноразового использования
6. Классификация ХИТ
2. Вторичные
(аккумуляторы)
– после израсходования
активных масс могут быть
приведены в рабочее
состояние пропусканием
электрического тока через
элемент в обратном
направлении
– многоразового
использования
7. Классификация ХИТ
3. Топливные элементы
– электроды являются
нерасходуемыми и не
изменяются при работе
– активные вещества
хранятся вне элемента и
подаются в него в процессе
работы
– работает, пока к
электродам подаются
активные вещества
16. Электродный потенциал
напряжение цепи, составленной из
исследуемого электрода и стандартного
водородного электрода
водородный электрод: платиновая пластинка, покрытая
платиновой чернью, насыщенной газообразным водородом
при давлении 1,01Ч105 Па (1 атм.), и погруженная в
раствор, содержащий ионы H+ с термодинамической
активностью a = 1; на нем протекает реакция 2H+ + 2e– ® H2
19. Изменение энергии Гиббса
токообразующей реакции
Zn + Cu2+ ® Zn2+ + Cu
F = 96485 Кл/моль (число Фарадея),
n – число электронов, участвующих в
токобразующей реакции
20. Реальное напряжение элемента -
напряжение разомкнутой цепи (НРЦ)
Uнрц < Е, если на электродах не
устанавливаются равновесные
потенциалы Ек и Еа из-за протекания
побочных реакций, кроме основной
реакции, для которой был проведен
термодинамический расчет
побочные реакции вредны, т.к. вызывают
дополнительный расход реагентов и
снижают напряжение элемента
21. Реальное напряжение работающего
элемента
U = E - DE - I∙R - I∙r
DE – поляризация электродов,
DE = DEк + DEа
R – сопротивление электролита
r – внутреннее сопротивление элемента
I – сила тока
23. Концентрационная поляризация
вызывается замедленностью стадий
подвода реагентов к электродам и
отвода продуктов реакции
на примере медного катода в элементе
Даниеля-Якоби:
– при прохождении тока концентрация
ионов Cu2+ на поверхности электрода
уменьшается
– катодный потенциал в соответствии
становится все более отрицательным
– в итоге снижается напряжение в
элементе
24. Способы снижения
концентрационной поляризации
свежие порции реагента (например, ионов
меди) поступают из раствора к электроду
разными способами: в результате
диффузии, конвекции, миграции
чем больше скорость этих процессов
(например, чем интенсивнее
перемешивание), тем меньше
концентрационная поляризация
25. Электрохимическая поляризация
обусловлена замедленностью собственно
электрохимической реакции Ox + ze -> Red
– перенос электронов на поверхности электрода осуществляется не
мгновенно, а с конечной скоростью
– чтобы переносить электроны на окисленные соединения с заданной
скоростью (т.е. при данной плотности тока i = I/S, S-площадь
электрода), необходимо преодолеть энергетический барьер - энергию
активации электродной реакции
при малых плотностях тока i = I/S (S- площадь
электрода) электрохимическая поляризация равна
26. Способы снижения
электрохимической поляризации
уменьшение рабочей плотности тока i
– Увеличить S
увеличение тока обмена i0
– Увеличить T
– Увеличить концентрации реагентов
– Применить электрокатализаторы
27. Другие виды поляризации
электродов
Кристаллизационная
– Обусловлена замедленностью образования
(разрушения) фазы на электроде
Химическая
– Возникает, если электродный процесс
сложный и включает медленные химические
стадии
28. "Рецепт" изготовления гальванического
элемента из лимона (видео)
"Разрежьте лимон острым
ножом поперек. Воткните в
мякоть по кусочку медной и
цинковой проволоки. У вас
получится маленькая
гальваническая батарея,
дающая хотя очень слабый,
но оказывающий некоторое
физиологическое действие
электрический ток
(ж. "Природа и люди", 1909 г.)
30. МЦ-элементы с солевым электролитом
– основной тип первичных ХИТ
Ежегодно
производится более
10 млрд. МЦ-
элементов
Удачное сочетание
качеств:
– Дешевизна
– Хорошие электрические
показатели
– Приемлемая
сохраняемость
– Удобство в эксплуатации
35. Процессы на КАТОДЕ
Электрохимическое восстановление MnO2
MnO2 + H+ + e ® MnOOH
лимитируется диффузией электронов и
протонов с поверхности вглубь зерна MnO2.
В результате образуется гомогенная фаза
переменного состава yMnOOH×(1-y)MnO2.
36. Процессы на АНОДЕ
1. Окисление цинка с образованием ионов Zn2+
2. По мере увеличения вблизи анода
концентрации ионов цинка усиливается их
гидролиз, вследствие чего снижается рН:
Zn2+ + H2O ® Zn(OH)+ + H+
1. Ионы цинка диффундируют в зоны с
большим рН, выпадая в виде гидроксида
Zn(OH)2 или комплексов ZnCl2×xZn(OH)2
37. Процессы на АНОДЕ
4. Ионы аммония (из NH4Cl) частично
разлагаются с образованием свободного
аммиака
5. Образуется осадок [Zn(NH3)2]Cl,
увеличивается внутреннее сопротивление
элемента
38. Токообразующие реакции (в грубом
приближении)
Вариант 1
Zn + 2MnO2 + 2H2O ® 2MnOOH + Zn(OH)2
Вариант 2
Zn + 2MnO2 + 2NH4Cl ® [Zn(NH3)2]Cl + 2MnOOH
39. Напряжение разомкнутой цепи МЦ-
элементов
От 1,55 до 1,85 В
При длительном
хранении
постепенно
снижается из-за
явлений
саморазряда
40. Саморазряд МЦ-элементов
! Оба электрода термодинамически неустойчивы и
могут взаимодействовать с водными растворами
с выделением водорода (Zn) и кислорода (MnO2)
! Коррозия цинка приводит к образованию осадков,
увеличивающих сопротивление элемента,
рабочее напряжение снижается
! MnO2 может взаимодействовать с загустителями
электролита и окислять их, при этом снижается
емкость катода
! Причиной снижения емкости может быть
высыхание электролитной пасты
41. Возможность многократного
использования МЦ-элементов
МЦ-элементы допускают некоторое количество
зарядно-разрядных циклов при условии, что во
время разряда используется не более 25%
емкости
Заряд должен начинаться сразу после разряда
При циклировании МЦ-элементов резко
снижается срок их службы
Возможен разрыв МЦ-элемента при заряде
43. Катод
Пиролюзит b-MnO2 (наиболее дешевая
модификация; почти не подвергается
самопроизвольному разложению)
Активированный высокопористый пиролюзит g-
MnO2 (повышает напряжение МЦ-элемента)
Электролитический g-MnO2 (отличается высокой
степенью чистоты и высокой активностью)
Искусственный h-MnO2 (получают химическим
путем; повышает стабильность напряжения МЦ-
элемента)
44. Анод
Цинк с чистотой не менее 99,94%,
обладающий относительно высокой
коррозионной стойкостью
Допускаются примеси металлов, на
которых низка скорость выделения
водорода (Cd, Pb)
45. Электролит
NH4Cl
– Повышение концентрации увеличивает
электропроводность, но одновременно снижает рН, что
ускоряет коррозию цинка
ZnCl2
– В присутствии хлорида цинка электролит загустевает
быстрее
– Обладает буферными свойствами
Загустители, крахмал
В МЦ-элементы, предназначенные для работы
при низких температурах, добавляют CaCl2 или
LiCl
46. Марганцево-воздушно-цинковые
(МВЦ) элементы
MnOOH, образующийся при разряде MnO2
в МЦ-элементе, может вновь окисляться
кислородом воздуха до смешанной фазы,
богатой MnO2
Сажа и графит способны адсорбировать
кислород и работать как кислородные
электроды
Катодный процесс сводится
одновременно к восстановлению MnO2 и
кислорода воздуха
47. Конструкционные особенности МВЦ-
элементов
В состав катода вводят повышенное
содержание углеродных добавок
(активированный уголь, графит, сажа)
Предусматривают специальные каналы
для лучшей подачи воздуха к активной
массе катода
48. Характеристики МЦ-элементов
Начальное напряжение 1,3 – 1,6 В
Конечное напряжение 0,7 – 1,0 В
При прерывистом разряде средними и
большими токами емкость МЦ-элементов
увеличивается
Сохраняемость от 3 мес. до нескольких
лет
– Большое значение имеют тщательность
герметизации и температура хранения