Электролиты: 8 способов пополнить запасы из воды и еды

Электролиты: 8 способов пополнить запасы из воды и еды

Электролиты помогают вам избежать обезвоживания, а также выполняют многие другие важные функции.

Электролиты помогают вам избежать обезвоживания, а также выполняют многие другие важные функции / Фото: УНИАН

Фрукты, молочные продукты и птица — отличный источник электролитов, таких как калий, натрий, кальций и магний.

Электролиты помогают вам избежать обезвоживания, а также выполняют многие другие важные функции, которые помогают вам оставаться живыми и здоровыми.

Если вы хотите пополнить свой запас электролитов, есть множество вкусных блюд, от кокосовой воды до сыра пармезан.

Что такое электролиты?

Электролиты имеют решающее значение для регулирования количества воды в вашем теле, что помогает всему, от нервных реакций до мышечных сокращений, — говорит Келли Джонс, диетолог из Kelly Jones Nutrition.

Но легко получить дефицит электролитов, если вы только что закончили интенсивную тренировку или заболели и у вас есть симптомы, включая рвоту и диарею.

Если у вас сильный электролитный дисбаланс, это может привести к мышечным спазмам и судорогам, слабости, сердечной аритмии, параличу и, в крайних случаях, смерти из-за остановки сердца.

Хотя существует довольно много электролитов, натрий и калий являются двумя из самых известных. «Они играют важнейшую роль в регулировании баланса жидкости внутри и вне наших клеток», — говорит Джонс. Это помогает нашему телу оставаться гидратированным.

К другим электролитам относятся:

• Хлорид
• Фосфор
• Кальций
• Магний

По словам Джонс, когда человек работает или сильно потеет, он теряет много натрия. Эти симптомы могут привести к потере электролитов в организме, поэтому их замена крайне важна.

Как получить электролиты

Существует множество способов получить необходимые организму электролиты только с помощью диеты. Вот некоторые продукты и напитки, которые помогут вам пополнить запасы электролитов.

Пейте несладкую кокосовую воду

В одной чашке кокосовой воды содержится около 350 мг калия или примерно 13% от вашей дневной нормы (суточной нормы). К счастью, кокосовая вода — популярная альтернатива бутилированной воде, которую можно купить в большинстве продуктовых магазинов.

Бананы — невероятный источник электролитов благодаря высокому уровню калия. Типичный банан содержит 422 мг (16% суточной нормы) калия. Увеличьте количество белка, добавив немного арахисового масла в банан, или добавьте клетчатки в овсянку.

Употребляйте молочные продукты

Молочные продукты — отличный источник кальция и натрия. В 100 мл молока содержится около 199 мг (20% суточной нормы) кальция и 281 мг (10% суточной нормы) калия.

А сыр — это еще больше. В 30 граммах сыра пармезан содержится около 336 мг (33% суточной нормы) кальция и 26,1 мг (2% суточной нормы) натрия.

Хотя кальций обычно связан с молочными продуктами, зелень капусты, фасоль, соевые продукты, миндаль, тахини и бок-чой также являются отличными источниками этого минерала, говорит Джонс.

Для получения натрия и кальция добавьте ломтик сыра на кусок хлеба из миндальной муки.

Готовьте белое мясо и птицу

Люди могут получить электролиты, употребляя в пищу белое мясо и птицу. В 100 г белого мяса индейки содержится 349 мг (12% суточной нормы) калия и 1200 мг (52% суточной нормы) натрия. Другие источники цинка — это моллюски, бобы, чечевица и семена конопли, — говорит Джонс.

Авокадо более чем моден, так как этот фрукт является невероятным источником калия. В одном стандартном авокадо содержится 660 мг (22% суточной нормы) калия.

Попробуйте авокадо поверх тостов с добавлением сыра в качестве перекуса или завтрака, богатого электролитами.

Пейте фруктовый сок

В то время как соки, такие как апельсиновый, лимонадный и банановый, содержат электролиты, стоит выделить один сок: гранатовый. Этот фруктовый сок является фантастическим источником электролитов, так как одна чашка содержит 533 мг (18% суточной нормы) калия.

Нет причин, по которым арбузы нужно ограничивать летом. Закусывайте арбузами круглый год, чтобы повысить уровень электролитов. Долька арбуза среднего размера содержит 320 мг (11% суточной нормы) калия. Арбуз также невероятно увлажняет, так как на 92% состоит из воды, что делает его отличным перекусом после тренировки.

Попробуйте воду, наполненную электролитом

Количество электролитов в настоянной воде зависит от марки. Эти воды доступны в большинстве продуктовых и спортивных магазинов. Некоторые воды с добавлением электролитов могут содержать большое количество сахаров, поэтому при выборе их следует учитывать этикетку с питанием. Большинству людей не нужно пить электролит, если они не завершили интенсивную часовую тренировку.

Сколько электролитов мне нужно?

Количество электролитов, необходимое вам в день, зависит от вашего возраста, пола и типа физической активности, которую вы делаете. Вот рекомендуемые суточные нормы пяти наиболее распространенных электролитов для взрослых:

Электролиты имеют решающее значение для нервных реакций, мышечных сокращений, водного баланса и многого другого. Вы можете потреблять электролиты через кокосовую воду, арбуз и молочные продукты. Особенно важно следить за потреблением электролитов, если вы заболели или только что завершили тренировку.

Электролит для аккумулятора

Без электролитов невозможна работа перезаряжаемых источников электроэнергии. Существует несколько основных типов таких веществ, которые наиболее часто используются в современных устройствах этого типа. О том, какие существуют виды электролитов, а также каким образом можно приготовить смесь для заливки в аккумуляторную батарею, будет подробно рассказано в этой статье.

Что такое электролит и для чего он нужен

Электролит представляет собой кислотный или щелочной раствор, который принимает участие в химической реакции. Во время зарядки батареи, плотность токопроводящей жидкости повышается, поэтому по этому параметру можно довольно точно судить о степени заряженности аккумулятора.

Важно не только наличие токопроводящей жидкости в батарее, но также и качество смеси. Если приготовление раствора серной кислоты или щёлочи с водой производилось с нарушением технологии, то аккумулятор будет работать нестабильно либо полностью выйдет из строя в течение непродолжительного времени.

Виды электролита

Электролиты бывают двух основных видов:

• Кислотный.
• Щелочной.

Кислотные смеси с дистиллированной водой применяются в основном в аккумуляторах, применяемых для запуска двигателя автомобиля. Такие вещества можно приобрести в специализированных магазинах либо приготовить самостоятельно. На заводе такие смеси делают по ГОСТу, в домашних условиях также можно довольно точно соблюсти необходимые пропорции при смешивании кислоты с водой.

Щелочная смесь может быть приготовлена с использованием различных активных веществ, но наиболее часто применяется кальциево-литиевая основа, которая разводится необходимым количеством дистиллированной воды.

Кислотный электролит

Кислотную токопроводящую жидкость можно готовить самому из концентрированной серной кислоты.

Состав. В состав кислотного электролита входят два вещества:

• Кислота.
• Дистиллированная вода.

В качестве основного вещества чаще используется серная кислота, которая практически не имеет запаха, не испаряется при комнатной температуре. По электропроводимости и другим важнейшим характеристикам этот элемент также наиболее подходит для заливки в свинцовые аккумуляторные батареи.

Особенности химических свойств. Основной характеристикой кислотного аккумулятора является его плотность. Этот параметр может существенно отличаться в зависимости от степени заряженности батареи, но не должен быть ниже 1,26 и выше 1,30 г/мм3.

Температура замерзания аккумуляторной жидкости напрямую зависит от её плотности, но если этот показатель опустится ниже минус 75 градусов Цельсия, то токопроводящая жидкость даже в полностью заряженном аккумуляторе превратится в лёд.

Серная кислота является едким веществом, поэтому при работе с этим веществом, следует использовать индивидуальные средства защиты. Как минимум, следует применять защитные очки и резиновые перчатки.

Применение. Кислотный электролит применяется, в основном, в свинцовых аккумуляторах. Такие источники тока используются в качестве стартерных батарей в легковом и грузовом транспорте.

Как приготовить. Чтобы приготовить самостоятельно потребуется следующие материалы и инструменты:

• Устойчивую к воздействую кислоты посуду и лопатку для помешивания раствора.
• Дистиллированную воду.
• Аккумуляторную серную кислоту.

Перед выполнением работы следует позаботиться о безопасности. Чтобы защититься от возможного негативного воздействия необходимо подготовить:

• Защитные очки.
• Устойчивый к кислоте фартук.
• Резиновые перчатки.
• Соду для нейтрализации действия кислоты.

Процесс приготовления осуществляется в такой последовательности:

• В ёмкость наливают необходимое количество воды.
• Тонкой струйкой добавляют концентрированную кислоту.
• Перемешать стеклянной или пластиковой лопаткой получившийся раствор.
• Дать отстояться смеси в течение 12 часов.

Для приготовления 1 литра смеси необходимой плотности потребуется 0,781 л воды и 0,285 л серной кислоты.

Щелочной электролит

Щелочной электролит имеет свои преимущества и недостатки, но такой состав также широко используется в качестве токопроводящей жидкости в портативных источниках питания.

Состав. В состав аккумуляторного электролита щелочного типа могут использоваться едкий калий или едкий натрий. Для улучшения эксплуатационных характеристик к щелочной основе добавляют также литиевые соединения. Для придания смеси текучести её разбавляют дистиллированной водой.

Особенности химических свойств. Все щелочные аккумуляторные жидкости – это сильные основания, которые активны по отношению к многим металлам и кислотам.

В результате химических реакций с кислотами образуются соль и вода. Растворы щелочей также подвергаются гидролизу. Перечисленные химические свойства позволяют использовать этот тип электропроводящей жидкости для накопления электроэнергии в аккумуляторе.

Применение. Применение щелочных растворов сводится в основном к заправке аккумуляторных батарей. Такие источники электрического тока используются в различных приборах, электропогрузчиках, а также в качестве стартерных батарей для военных машин.

Как приготовить. Чтобы приготовить щелочной электролит следует придерживаться определённых правил. Прежде всего, необходима вместительная посуда, изготовленная из устойчивого к щелочи материала. Процесс приготовления следующий:

• В ёмкость заливается необходимое количество дистиллированной воды.
• В жидкость аккуратно всыпается сухая щёлочь. Затем смесь помешивают с помощью пластмассовой лопатки.
• Производится анализ плотности. При необходимости добавить сухую смесь или воду.
• Отстаивается раствор в течение 3 часов.
• Переливается электролит в другую ёмкость, стараясь не допустить поднятия осадка со дна ёмкости.

Если вся работа была произведена по инструкции, то можно получить качественный электролит, который заливают затем в аккумуляторы подходящего типа.

Корректирующий электролит

В процессе эксплуатации обслуживаемых аккумуляторов в банки может быть случайно добавлено слишком большое количество дистиллированной воды, что приведёт к падению плотности токопроводящей жидкости ниже допустимого уровня.

Решается эта проблема приготовлением и заливкой корректирующего электролита повышенной плотности.

Состав. Состав корректирующего раствора не отличается от основного электролита. Например, дли свинцово кислотных АКБ необходимо также развести серную кислоту в дистиллированной воде, но пропорции будет немного отличаться (для получения 1 литра электролита необходимо придерживаться соотношения 0,650 л воды и 0,423 кислоты).

Особенности химических свойств. Химические свойства корректирующего электролита практически не отличаются от основной токопроводящей жидкости. Физические параметры могут незначительно отличаться (более низкая температура замерзания).

Применение. Единственное применение корректирующего электролита – это восстановление оптимальной концентрации кислоты или щёлочи внутри банок аккумулятора.

Как приготовить. Для приготовления корректирующего состава необходимо разбавить чистое основное вещество в дистиллированной воде, но добавлять его необходимо немного больше, чем при производстве обычного электролита.

Последовательность операции также не отличается от стандартной схемы работы с едкими веществами для приготовления токопроводящей жидкости для аккумулятора.

Какой электролит в какой аккумулятор заливается

Если залить в аккумулятор неподходящий электролит, то АКБ будет полностью выведена из строя. Тип аккумулятора, как правило, указан на корпусе изделия, поэтому совершенно несложно установить принадлежность источника питания к определённой категории.

Если этикетка отсутствует, то можно взять небольшое количество электролита и с помощью тестов определить его состав. В свинцово-кислотные аккумуляторы заливаются электролиты на основе серной кислоты. Для щелочных источников питания можно использовать растворы KOH и NaOH.

При добавлении электролита в щелочные устройства следует также точно определить химическую формулу применяемого основания. Отличить одну щёлочь от другой можно по цвету пламени. Если добавить в костёр KOH то цвет огня изменится на красно-фиолетовый, NaOH – горит жёлтым свечением.

Остались вопросы или есть что добавить? Тогда напишите нам об этом в комментариях, это позволит сделает материал более полным и точным.

Как правильно смешивать электролит с водой?

г. Харьков, ул.Тобольская, 42-А, к.218 Тел/факс: (057) 717-13-14, 758-13-83, 719-53-72

Калиево-литиевый электролит (сухой) в упаковке по 3,5 кг

Применение:
Электролит калиево-литиевый щелочной применяется для заполнения аккумуляторов электровозов, эксплуатируемых в шахтах; аккумуляторов для электропогрузчиков.

Фасовка по 3,5 кг.

1 Состав электролита

1.1 В зависимости от условий эксплуатации или испытаний применять электролит в соответствии с таблицей В.1.

2 Смена электролита;

3 Определение 0,8 С₅

Водный раствор едкого натра (калия) плотностью 1,23-1,25 г/см 3 при температуре (20±5)°C, с добавкой (20±1) г/л гидроокиси лития (LiOH)

1 Эксплуатация батарей при температуре окружающей среды от плюс 5 до плюс 45°C;

2 Проведение испытаний

Водный раствор едкого натра (калия) плотностью

1,19-1,21 г/см 3 при температуре (20±5)°C, с добавкой (20±1) г/л гидроокиси лития (LiOH)

1 Эксплуатация при температуре окружающей среды от минус 15 до плюс 35°C

Водный раствор едкого калия плотностью 1,19-1,21 г/см 3 при температуре (20±5)°C, с добавкой (20±1)г/л гидроокиси лития (LiOH)

1 Эксплуатация при температуре окружающей среды ниже минус 15°C;

2 Испытания аккумуляторов при температуре электролита минус 20°C

Водный раствор едкого калия плотностью 1,26-1,28 г/см 3 при температуре (20±5)°C

2 Материалы для приготовления электролита

2.1 Применять для приготовления электролита материалы по качеству не ниже:

— гидрат окиси натрия технический марки РХ первый сорт (ОКП 21 3221 0530) или марки ТР (ОКП 21 3211 0400) ГОСТ 2263;

— гидрат окиси калия технический сорт высший и первый ГОСТ 9285;

— гидроокись лития техническая ГОСТ 8595;

— вода дистиллированная ГОСТ 6709 или конденсат.

2.2 Твердые щелочи хранить в герметично закрытой щелочестойкой посуде.

3 Порядок приготовления электролита

3.1 Электролит приготавливать только в чистой стальной или чугунной посуде. Предпочтительно иметь стальные баки с двумя кранами: один для слива осветленной щелочи на высоте не ниже 100 мм от дна; другой — для удаления скопившегося осадка, расположенный в дне.

Запрещается пользоваться цинковой, оцинкованной, луженой, алюминиевой, медной, свинцовой, керамической, эмалированной посудой, а также посудой, применявшейся для приготовления электролита для кислотных аккумуляторов.

3.2 Подготовить расчетные количества материалов для приготовления электролита требуемого состава.

3.3 Налить в бак расчетное количество воды, затем небольшими кусками засыпать твердый гидрат окиси натрия марки ТР или гидрат окиси калия технический сорт первый (твердый), перемешать для ускорения растворения. При тщательном перемешивании к полученному раствору добавить моногидрат гидроокиси лития.

При применении гидрата окиси натрия марки РХ первый сорт или калия сорт высший, разбавить водой до требуемой плотности в соответствии с таблицей В.1 и добавить моногидрат гидроокиси лития. Раствор тщательно перемешать до полного растворения лития.

3.4 Приготовленный электролит охладить до температуры (20±5)°C, проверить плотность с помощью ареометра. Если плотность ниже требуемой, добавить гидрат окиси натрия или гидрат окиси калия, если выше, добавить дистиллированную воду.

Дать электролиту отстояться до полного осветления (в течение 6-12 ч), после чего осветленную часть слить в герметически закрывающуюся стальную емкость.

3.5 Для снижения образования карбонатов, электролит следует хранить в плотно закрытой емкости.

Аккумуляторные батареи — Приготовление электролита

Электролит для свинцовых аккумуляторов приготовляется путем разбавления чистой серной кислоты чистой водой. Кислота продается обычно концентрированной, удельного веса от 1,835 до 1,840. При разбавлении концентрированной кислоты раствор сильно нагревается. Во избежание опасности для лица, производящего смешивание, всегда необходимо наливать кислоту в воду, но не наоборот.
Хотя количество теплоты, развиваемой в обоих случаях, одно и то же, однако удельные теплоты воды и концентрированной кислоты совершенно различны. Струя воды, попадая в концентрированную кислоту, освобождает большое количество теплоты, которая благодаря низкой удельной теплоте кислоты вызывает сильное местное повышение температуры. Кислота, приливаемая к воде, не может вызвать столь же большого повышения температуры в силу того, что удельная теплота воды очень высока. Необходимо непрерывно перемешивать раствор все время, пока кислота подливается в воду, для того, чтобы помешать более тяжелой кислоте опуститься на дно сосуда, не смешавшись с водой.
Для смешивания и хранения небольших количеств электролита наиболее подходят сосуды фарфоровые, гончарные или стеклянные; но так как они легко дают трещины, то им следует предпочесть чаны, выложенные свинцом, особенно для более значительных количеств.
Никакие другие металлические сосуды, кроме свинцовых, непригодны.
После разбавления кислоты, до заливки ее в батарею, необходимо подождать, пока она остынет, для того чтобы избежать повреждений пластин и сепараторов.
Охлаждение можно ускорить, пользуясь струей сжатого воздуха, но воздух при этом должен быть чистым.
Избежать сильного повышения температуры при смешивании кислоты с водой можно, применяя вместо воды лед, приготовленный из дистиллированной воды. Понижение температуры происходит вследствие того, что скрытая теплота плавления льда приблизительно равна количеству теплоты, освобождающемуся при растворении серной кислоты. Лед, свободный от воды, можно прибавлять к кислоте непосредственно. Избыток поглощенной теплоты показывает, что раствор должен получить температуру ниже нуля, что и наблюдалось в действительности.
Чтобы облегчить приготовление электролитов любой требуемой концентрации, на рис. 4.1 приведены необходимые пропорции кислоты и воды. Аккумуляторные заводы обычно сообщают сведения о том, какой крепости кислоту следует применять для каждой данной батареи.

Рис. 4.1. Приготовление электролита любого удельного веса из концентрированной кислоты удельного веса 1,835.
1- содержание серной кислоты, %; 2 – требующаяся добавка воды по объему; 3 – то же по весу.

4.4. Приготовление электролита для кадмиевоникелевых и железоникелевых аккумуляторов

Для кадмиевоникелевых и железоникелевых аккумуляторов в качестве электролита служит раствор в дистиллированной воде едкого калия (КОН) или едкого натрия (NaOH).
В зависимости от температуры окружающего воздуха в аккумуляторах (табл. 4.1) применяется раствор соответствующей плотности (концентрации) основного компонента электролита в чистом виде или с добавкой едкого лития (LiOH).
Кадмиевоникелевые аккумуляторы рассчитаны на работу на холоде при температуре до – 40°С, причем при температурах +35. – 19°С с составным электролитом, а при более низких температурах, например, – 20. – 40°С с электролитом без добавки едкого лития.
При температурах – 20. – 40°С при отсутствии чистого едкого калия допускается как исключение применять составной электролит из едкого калия и едкого лития повышенной плотности, при этом емкость аккумулятора снижается на 10 – 15%. При отсутствии составного электролита из едкого калия и едкого лития при температуре – 19. +35°С можно воспользоваться составным электролитом из едкого натрия повышенной плотности 1,17 – 1,19 г/см 3 с добавкой на 1 л раствора 20 г едкого лития, но при этом следует учесть, не гарантируется.

Таблица 4.1.
Рекомендуемые состав и плотность электролита для кадмиевоникелевых и железоникелевых аккумуляторов при различной температуре окружающего воздуха

Температура воздуха, °С

Рекомендуемый состав электролита

Плотность, г/см 3

Составной раствор едкого калия с добавкой на 1 л раствора 20 г едкого лития аккумуляторного (моногидрата лития)

Раствор едкого калия

+10. +50
(в том числе тропики)

Раствор едкого натрия с добавкой на 1 л раствора 15 – 20 г едкого лития (моногидрата лития)

Не гарантируется также долговечность аккумуляторов при работе их с электролитом из раствора чистого едкого калия плотностью 1,19 – 1,21 г/см 3 , т. е. без добавки едкого лития при температуре –19. + 10°С. При работе при температуре + 10. +50°С с рекомендуемым составным электролитом плотностью 1,1–1,12 г/см 3 (табл. 5.1) емкость аккумуляторов также снижается по сравнению с номинальной, а долговечность не гарантируется.
Железоникелевые аккумуляторы рассчитаны на работу в тех же условиях и с тем же электролитом, что и кадмиевоникелевые, но они более чувствительны к низким температурам, поэтому могут применяться при температурах не ниже –20° С.
В процессе эксплуатации температурные условия в зависимости от времени года резко изменяются, поэтому для более эффективного использования емкости аккумуляторов их следует заливать электролитом, по составу и плотности соответствующим этим условиям.
Кроме того, необходимо систематически контролировать количество электролита, т. е. следить за уровнем последнего и поддерживать его в установленных пределах.
В аккумуляторах, находящихся в эксплуатации, уровень электролита постепенно снижается вследствие испарения, поэтому его необходимо периодически измерять и при необходимости дополнять до нормы дистиллированной водой. Не реже чем через 10 циклов нужно проверять плотность электролита и также доводить ее до нормы добавлением раствора плотностью 1,41 г/см 3 или дистиллированной воды.
Уровень электролита в аккумуляторах должен постоянно находиться выше края пластин не менее чем на 5 мм и не более чем на 12 мм.
Снижение уровня электролита ниже верхнего края пластин или сетки, а также повышение плотности электролита при положительных температурах окружающего воздуха снижают емкость и долговечность последних. Уровень электролита необходимо проверять и доводить до указанной нормы перед каждым зарядом. Он проверяется с помощью стеклянной трубки диаметром 5 – 6 мм с метками на высоте 5 и 12 мм от конца. Для установления уровня электролита в аккумуляторе надо конец трубки с метками ввести через заливное отверстие до упора в пластины или сетку, после чего другой конец трубки закрыть пальцем. Вынув трубку из аккумулятора по высоте столбика электролита в ней, определим уровень электролита над верхним краем пластин или сетки в аккумуляторе. Для снижения уровня электролита в аккумуляторе можно пользоваться пипеткой или резиновой грушей со стеклянным или пластмассовым наконечником длиной около 100 мм. Доливку электролита или дистиллированной воды в аккумуляторы можно производить с помощью пипетки, резиновой груши или кружки через стеклянную воронку, размеры которых подбирают в зависимости от вместимости аккумуляторов. Проверка плотности электролита производится при помощи сифонного ареометра.
Проверку плотности электролита необходимо производить по возможности перед каждым зарядом, в каждом аккумуляторе, хотя и допускается выборочный контроль в 2 – 3 аккумуляторах батареи. В крайнем случае проверка должна проводиться не реже чем через 10 циклов во всех аккумуляторах батареи.
Таким образом, электролит необходим не только для первой заливки аккумуляторов при формировке, но и для замены, поддержания плотности и уровня электролита в действующих аккумуляторах, поэтому его требуется приготовлять и всегда иметь запас.
Для приготовления электролита поставляются следующие исходные материалы:
а) едкий калий аккумуляторный марки А (твердый) или марки В (жидкий) и едкий литий аккумуляторный;
б) составная щелочь сорта А – готовая смесь едкого калия и едкого лития в отношении едкий литий/едкий калий = 0,04. 0,045;
в) едкий натрий аккумуляторный (сода каустическая) сорта А и едкий литий аккумуляторный;
г) составная щелочь сорта Б – готовая смесь едкого натрия и едкого лития в соотношении едкий литий/едкий натрий = 0,028. 0,032.
Перед приготовлением электролита необходимо удостовериться, что имеющиеся в наличии химические ‘компоненты соответствуют приведенным выше требованиям и ГОСТам. Хранить эти материалы необходимо в герметически закрытой таре. Данные материалы могут поставляться как в жидком, так и в твердом состоянии в виде гранул, чешуек, кусков или слитка.
Приготовление электролита следует начинать с определения потребности в нем согласно норме расхода на один аккумулятор при первой заливке, указанной в табл. 4.2.
Определив требуемое количество электролита, приготовим примерно 3/4 этого объема свежей дистиллированной воды. При отсутствии последней допускается применение дождевой воды, собранной с чистой поверхности, или воды, полученной при таянии снега, а также конденсата.

Таблица 4.2
Ориентировочная норма расхода электролита на один аккумулятор при первой заливке

Норма расхода электролита при первой заливке, л

Норма расхода электролита при первой заливке, л

КН-60
ЖН-60
КН-100
ЖН-100
2КН-24
2ФКН-9-I
2ФКН-9-II

Примечание. При приготовлении электролита желательно норму увеличить на 10 – 15 % для создания резерва на отход и другие непредвиденные случаи.
В крайнем случае можно использовать любую сырую чистую питьевую воду (кроме минеральной).
Затем, пользуясь данными табл. 5.3, определяем необходимое количество химических компонентов: едкого калия или едкого натрия, а также едкого лития для добавки. Расход дистиллированной воды на 1 кг твердой и на 1 л жидкой щелочи для приготовления электролита необходимой плотности приведен в табл. 4.3.

Таблица 4.3
Расход дистиллированной воды, необходимой для приготовления электролита для кадмиевоникелевых и железоникелевых аккумуляторов

Медицинская биохимия, принципы измерительных технологий в биохимии, патохимия, диагностика, биохимия злокачественного роста. Часть 2.

Растворителем, в котором работают почти все известные живые системы, служит окись водорода, или вода (H₂O). В молекуле воды атом кислорода соединен с двумя атомами водорода одинарными ковалентными связями.

Раствори́мость — способность вещества образовывать с другими веществами однородные системы — растворы, в которых вещество находится в виде отдельных атомов, ионов, молекул или частиц.

Электроотрицательность — сила, с которой атом в составе молекулы оттягивает на себя общие с другим атомом электроны, образующие ковалентную связь. Это понятие ввел Лайнус Полинг (Linus Carl Pauling). Самый электроотрицательный элемент — фтор, за ним на шкале электроотрицательности следует кислород. Иными словами, кислород превосходит по электроотрицательности все другие атомы, за исключением фтора (который в биологической химии практически не встречается). Запомним этот факт.

Электроотрицательность одинаковых атомов по определению равна. Если между двумя одинаковыми атомами есть ковалентная связь, то образующие ее электроны никуда не смещены (в рамках старинной планетарной модели атома можно сказать, что они находятся точно посредине между атомами, как на картинке). Такая ковалентная связь называется неполярной.

Если ковалентную связь образуют два разных атома, то общие электроны смещаются к тому из них, у которого выше электроотрицательность. Такая связь называется полярной. При очень большой разнице в электроотрицательности она может даже стать ионной — это случится, если один атом полностью “отберет” у другого общую пару электронов.

Связь между водородом и кислородом в молекуле воды — типичный пример ковалентной полярной связи. Электроотрицательность кислорода намного выше, поэтому общие электроны смещены к нему. В результате на кислороде возникает маленький отрицательный заряд, а на водороде маленький положительный; эти заряды принято обозначать буквой δ (“дельта”).

Связи кислорода с водородом или углеродом (H-O или C-O) — всегда полярные. Молекулы, в которых много таких связей, несут многочисленные частичные заряды, отрицательные на кислороде и положительные на водороде или углероде. В то же время связь между углеродом и водородом (C-H) считается неполярной: разница в электроотрицательности между этими элементами так мала, что смещение электронов незаметно. Например, молекулы углеводородов в силу этого полностью неполярны, они не несут никаких частичных зарядов ни на каких атомах.

При наличии полярных связей между водородом и кислородом частичные заряды на этих атомах (отрицательные на кислороде и положительные на водороде) притягиваются друг к другу, образуя водородные связи. Эти связи гораздо слабее ковалентных, но могут давать сильный эффект, если их много. Например, именно из-за колоссального количества водородных связей у воды очень высокая теплоемкость — ее трудно нагреть и трудно остудить. Строго говоря, водородная связь может образоваться не только с кислородом, но и с другими электроотрицательными атомами (например, с азотом или фтором).

Любые заряженные частицы в водном растворе гидратируются, то есть окружаются молекулами воды — конечно, по-разному ориентированными в зависимости от того, положительная это частица или отрицательная. Любые ионы, растворенные в воде, на самом деле присутствуют там в гидратированном состоянии, то есть с водной оболочкой. На картинке для примера показана растворенная поваренная соль (NaCl) — образец чисто ионного вещества.

Полярные молекулы (а тем более ионы) хорошо взаимодействуют с водой, образуя с ней водородные связи и (или) подвергаясь гидратации. Такие вещества хорошо растворяются в воде и называются гидрофильными. Неполярные молекулы взаимодействуют с водой гораздо слабее, чем друг с другом. Такие вещества плохо растворяются в воде и называются гидрофобными. Типичные гидрофобные вещества — углеводороды. Типичные гидрофильные вещества — спирты, такие как этанол или показанный на картинке глицерин. Вообще кислородсодержащие соединения углерода, как правило, гидрофильны, если только в них нет совсем уж огромных углеводородных радикалов.

Могут ли подойти для жизни другие растворители, кроме воды? Ответ — да. Например, двуокись углерода (CO₂) при более высоких давлениях, чем наше атмосферное, становится жидкостью и представляет собой хороший гидрофильный растворитель, в котором успешно идут многие биохимические реакции. В этом растворителе могут жить даже земные микроорганизмы: например, на дне Окинавского желоба в Восточно-Китайском море обнаружено целое озеро жидкой углекислоты, в котором постоянно живут довольно разнообразные бактерии (Inagaki et al., 2006).

Некоторые исследователи предполагают, что океаны жидкой двуокиси углерода могут существовать на планетах-“суперземлях” с массой, в несколько раз превосходящей массу Земли (Budisa, Schulze-Makuch, 2014). На картинке — художественное изображение планеты GJ1214b в созвездии Змееносца.

На крупнейшем спутнике Сатурна — Титане — есть углеводородные озера и даже моря, состоящие из метана (CH₄), этана (C₂H₆) и пропана (C₃H₈). Это гидрофобный растворитель, в котором тоже иногда предполагают существование жизни, хотя прямых подтверждений тому пока нет. На картине — пейзаж Титана. Жидкой воды на поверхности Титана нет, там слишком холодно.

Аммиак (NH₃) — гидрофильный растворитель, образующий много водородных связей, в данном случае между водородом и азотом, и напоминающий воду по физико-химическим свойствам. На более холодных планетах, чем Земля, аммиак находится в жидком состоянии и вполне может быть средой для жизни.

Теоретически возможно существование холодных землеподобных планет с аммиачными океанами (на картинке художественное изображение такой планеты). Есть ли там жизнь, никто не знает. Но почему бы и нет? Если насчет альтернатив углеродной жизни есть сомнения, то углеродную жизнь в неводном растворителе представить гораздо легче.

Можно придумать и другие экзотические варианты — например, океан из плавиковой кислоты (HF) на планете, описанной в фантастической повести Ивана Ефремова “Сердце Змеи”. “Люди Земли увидели лиловые волны океана из фтористого водорода, омывавшие берега черных песков, красных утесов и склонов иззубренных гор, светящихся голубым лунным сиянием…” Возвращаясь к земной биохимии, будем помнить, что она — не единственная теоретически возможная.