წყალში გამდნარი მარილი აფეთქებას იწვევს. როგორ შეინახოთ ენერგია. გამდნარი მარილი, შეკუმშული ჰაერი და სუპერ მფრინავი. მდნარი მარილი მზის ენერგიის შესანახად
ელექტროენერგეტიკული მრეწველობა ერთ-ერთია იმ რამდენიმე სფეროდან, სადაც არ არის წარმოებული „პროდუქციის“ ფართომასშტაბიანი შენახვა. სამრეწველო ენერგიის შენახვა და სხვადასხვა ტიპის შესანახი მოწყობილობების წარმოება არის შემდეგი ნაბიჯი დიდი ელექტროენერგიის ინდუსტრიაში. ახლა ეს ამოცანა განსაკუთრებით მწვავეა - განახლებადი ენერგიის წყაროების სწრაფ განვითარებასთან ერთად. განახლებადი ენერგიის წყაროების უდაო უპირატესობების მიუხედავად, რჩება ერთი მნიშვნელოვანი საკითხი, რომელიც უნდა გადაიჭრას ალტერნატიული ენერგიის წყაროების ფართოდ დანერგვამდე და გამოყენებამდე. მიუხედავად იმისა, რომ ქარი და მზის ენერგია ეკოლოგიურად სუფთაა, მათი გამომუშავება წყვეტილია და საჭიროებს ენერგიის შენახვას შემდგომი გამოყენებისთვის. ბევრი ქვეყნისთვის განსაკუთრებით გადაუდებელი ამოცანა იქნება ენერგიის სეზონური შენახვის ტექნოლოგიების მოპოვება - ენერგიის მოხმარების დიდი რყევების გამო. Ars Technica-მ მოამზადა ენერგიის შენახვის საუკეთესო ტექნოლოგიების სია და რამდენიმე მათგანზე ვისაუბრებთ.
ჰიდრავლიკური აკუმულატორები
უძველესი, ყველაზე მომწიფებული და ფართოდ გავრცელებული ტექნოლოგია ენერგიის დიდი მოცულობის შესანახად. ჰიდრავლიკური აკუმულატორის მუშაობის პრინციპი ასეთია: არის ორი წყლის ავზი - ერთი მდებარეობს მეორის ზემოთ. როდესაც ელექტროენერგიაზე მოთხოვნა დაბალია, ენერგია გამოიყენება წყლის ზედა რეზერვუარში გადატუმბვისთვის. ელექტროენერგიის მოხმარების პიკის საათებში წყალი ჩაედინება იქ დამონტაჟებულ ჰიდროგენერატორამდე, წყალი ტრიალებს ტურბინას და გამოიმუშავებს ელექტროენერგიას.
სამომავლოდ გერმანია გეგმავს ძველი ნახშირის მაღაროების გამოყენებას სატუმბი საცავების შესაქმნელად, ხოლო გერმანელი მკვლევარები მუშაობენ ოკეანის ფსკერზე განთავსებული გიგანტური ბეტონის ჰიდროსაცავის სფეროების შექმნაზე. რუსეთში არის Zagorskaya PSPP, რომელიც მდებარეობს მდინარე კუნიაზე, მოსკოვის რეგიონის სერგიევ პოსადის რაიონის სოფელ ბოგოროდსკოიეს მახლობლად. Zagorskaya PSPP არის ცენტრის ენერგეტიკული სისტემის მნიშვნელოვანი ინფრასტრუქტურული ელემენტი, რომელიც მონაწილეობს სიხშირისა და დენის ნაკადების ავტომატურ რეგულირებაში, ასევე ყოველდღიური პიკური დატვირთვების დაფარვაში.
როგორც იგორ რიაპინმა, ასოციაციის "ენერგიის მომხმარებელთა თემის" განყოფილების ხელმძღვანელმა კონფერენციაზე "ახალი ენერგია" განაცხადა: ენერგიის ინტერნეტი, რომელიც ორგანიზებულია სკოლკოვოს ბიზნეს სკოლის ენერგეტიკული ცენტრის მიერ, ყველა ჰიდრავლიკური აკუმულატორის დადგმული სიმძლავრე. მსოფლიო არის დაახლოებით 140 GW, ამ ტექნოლოგიის უპირატესობებში შედის ციკლების დიდი რაოდენობა და ხანგრძლივი მუშაობის ვადა, ეფექტურობა დაახლოებით 75-85%. თუმცა, ჰიდრავლიკური აკუმულატორების დაყენება განსაკუთრებულ გეოგრაფიულ პირობებს მოითხოვს და ძვირია.
შეკუმშული ჰაერის ენერგიის შესანახი მოწყობილობები
ენერგიის შენახვის ეს მეთოდი პრინციპში ჰიდროგენერაციის მსგავსია - თუმცა წყლის ნაცვლად რეზერვუარებში ჰაერი იტუმბება. ძრავის (ელექტრო ან სხვა) გამოყენებით ჰაერი ტუმბოს შესანახ ავზში. ენერგიის გამომუშავებისთვის შეკუმშული ჰაერი გამოიყოფა და ბრუნავს ტურბინას.
ამ ტიპის შენახვის მოწყობილობის მინუსი არის დაბალი ეფექტურობა იმის გამო, რომ გაზის შეკუმშვის დროს ენერგიის ნაწილი გარდაიქმნება თერმულ ფორმაში. ეფექტურობა არის არაუმეტეს 55% რაციონალური გამოყენებისთვის, დრაივი მოითხოვს უამრავ იაფ ელექტროენერგიას, ამიტომ ამ დროისთვის ტექნოლოგია გამოიყენება ძირითადად ექსპერიმენტული მიზნებისთვის, მსოფლიოში მთლიანი დადგმული სიმძლავრე არ აღემატება 400 მეგავატს.
მდნარი მარილი მზის ენერგიის შესანახად
გამდნარი მარილი დიდხანს ინარჩუნებს სითბოს, ამიტომ მოთავსებულია მზის თბოსადგურებში, სადაც ასობით ჰელიოსტატი (მზეზე კონცენტრირებული დიდი სარკე) აგროვებს მზის სინათლეს და აცხელებს სითხეს შიგნით - გამდნარი მარილის სახით. შემდეგ ის იგზავნება ავზში, შემდეგ, ორთქლის გენერატორის მეშვეობით, ბრუნავს ტურბინას, რომელიც გამოიმუშავებს ელექტროენერგიას. ერთ-ერთი უპირატესობა ის არის, რომ გამდნარი მარილი მუშაობს მაღალ ტემპერატურაზე - 500 გრადუს ცელსიუსზე მეტი, რაც ხელს უწყობს ორთქლის ტურბინის ეფექტურ მუშაობას.
ეს ტექნოლოგია ხელს უწყობს სამუშაო საათების გახანგრძლივებას, ან ოთახების გათბობას და საღამოს ელექტროენერგიის მიწოდებას.
მსგავსი ტექნოლოგიები გამოიყენება Mohammed bin Rashid Al Maktoum Solar Park-ში - მზის ელექტროსადგურების მსოფლიოში ყველაზე დიდი ქსელი, რომელიც გაერთიანებულია ერთ სივრცეში დუბაიში.
ნაკადის რედოქს სისტემები
ნაკადის ბატარეები არის ელექტროლიტის უზარმაზარი კონტეინერი, რომელიც გადის მემბრანაში და ქმნის ელექტრულ მუხტს. ელექტროლიტი შეიძლება იყოს ვანადიუმი, ასევე თუთიის, ქლორის ან მარილიანი წყლის ხსნარები. ისინი საიმედო, მარტივი გამოსაყენებელია და აქვთ ხანგრძლივი მომსახურების ვადა.
კომერციული პროექტები ჯერ არ არის, ჯამური დადგმული სიმძლავრე 320 მეგავატია, ძირითადად კვლევითი პროექტების ფარგლებში. მთავარი უპირატესობა ის არის, რომ ჯერჯერობით ერთადერთი ბატარეის ტექნოლოგიაა გრძელვადიანი ენერგიის გამომუშავებით - 4 საათზე მეტი. ნაკლოვანებები მოიცავს მოცულობას და გადამუშავების ტექნოლოგიის ნაკლებობას, რაც საერთო პრობლემაა ყველა ბატარეისთვის.
გერმანული ელექტროსადგური EWE გეგმავს მსოფლიოში ყველაზე დიდი 700 მგვტ/საათიანი ნაკადის ბატარეის აშენებას გერმანიაში გამოქვაბულებში, რომლებიც ინახავდნენ ბუნებრივ აირს, იუწყება Clean Technica.
ტრადიციული ბატარეები
ეს არის ბატარეების მსგავსი ბატარეები, რომლებიც კვებავს ლეპტოპებსა და სმარტფონებს, მაგრამ სამრეწველო ზომით. ტესლა აწვდის ასეთ ბატარეებს ქარისა და მზის ელექტროსადგურებისთვის, ხოლო Daimler ამისთვის იყენებს ძველი მანქანის ბატარეებს.
თერმული შენახვა
თანამედროვე სახლს სჭირდება გაგრილება - განსაკუთრებით ცხელ კლიმატში. თერმული საცავი საშუალებას იძლევა დღის განმავლობაში ავზებში შენახული წყლის გაყინვა, ყინულის დნება და გაცივება, ჩვეულებრივი ძვირადღირებული კონდიცირებისა და ენერგიის არასაჭირო ხარჯების გარეშე.
კალიფორნიულმა კომპანია Ice Energy-მ რამდენიმე მსგავსი პროექტი შეიმუშავა. მათი იდეა ისაა, რომ ყინული იწარმოება მხოლოდ ქსელის არაპიკის დროს, შემდეგ კი, დამატებითი ელექტროენერგიის დახარჯვის ნაცვლად, ყინული გამოიყენება ოთახების გასაგრილებლად.
Ice Energy თანამშრომლობს ავსტრალიურ ფირმებთან, რომლებიც ცდილობენ ყინულის ბატარეის ტექნოლოგია ბაზარზე შემოიტანონ. ავსტრალიაში აქტიური მზის გამო განვითარებულია მზის პანელების გამოყენება. მზისა და ყინულის კომბინაცია გაზრდის სახლების საერთო ენერგოეფექტურობას და გარემოსდაცვით კეთილგანწყობას.
მფრინავი
სუპერმფრინავი არის ინერციული აკუმულატორი. მასში შენახული მოძრაობის კინეტიკური ენერგია შეიძლება გარდაიქმნას ელექტროენერგიად დინამოს გამოყენებით. როდესაც ჩნდება ელექტროენერგიის საჭიროება, სტრუქტურა წარმოქმნის ელექტრო ენერგიას მფრინავის შენელებით.
ცალკეული მარილები შეიძლება გამოიყენონ როგორც ელექტროლიტები ლითონების წარმოებაში გამდნარი მარილების ელექტროლიზით, მაგრამ, როგორც წესი, ელექტროლიტის არსებობის სურვილიდან გამომდინარე, რომელიც შედარებით დნებადია, აქვს ხელსაყრელი სიმკვრივე, რომელიც ხასიათდება საკმაოდ დაბალი სიბლანტით და მაღალი ელექტრული გამტარობით, შედარებით მაღალი ზედაპირული დაძაბულობა, ისევე როგორც დაბალი ცვალებადობა და ლითონების დაშლის ხარისხი, თანამედროვე მეტალურგიის პრაქტიკაში გამოიყენება შემადგენლობით უფრო რთული გამდნარი ელექტროლიტები, რომლებიც წარმოადგენს რამდენიმე (ორი-ოთხი) კომპონენტის სისტემას.ამ თვალსაზრისით ძალზე მნიშვნელოვანია ცალკეული გამდნარი მარილების, განსაკუთრებით გამდნარი მარილების სისტემების (ნარევების) ფიზიკოქიმიური თვისებები.
ამ მხარეში დაგროვილი საკმაოდ დიდი რაოდენობით ექსპერიმენტული მასალა გვიჩვენებს, რომ გამდნარი მარილების ფიზიკოქიმიური თვისებები გარკვეულ კავშირშია ერთმანეთთან და დამოკიდებულია ამ მარილების სტრუქტურაზე როგორც მყარ, ისე მდნარ მდგომარეობაში. ეს უკანასკნელი განისაზღვრება ისეთი ფაქტორებით, როგორიცაა კათიონებისა და ანიონების ზომა და ფარდობითი რაოდენობა მარილის კრისტალურ ბადეში, მათ შორის კავშირის ბუნება, პოლარიზაცია და შესაბამისი იონების ტენდენცია დნობის კომპლექსების წარმოქმნისკენ.
მაგიდაზე 1 ადარებს დნობის წერტილებს, დუღილის წერტილებს, მოლარულ მოცულობას (დნობის წერტილში) და ზოგიერთი გამდნარი ქლორიდის ექვივალენტურ ელექტროგამტარობას, რომლებიც მოწყობილია ელემენტების პერიოდული კანონის ცხრილის ჯგუფების მიხედვით D.I. მენდელეევი.
მაგიდაზე 1 გვიჩვენებს, რომ ტუტე ლითონის ქლორიდები, რომლებიც მიეკუთვნება I ჯგუფს და ტუტე მიწის ლითონების ქლორიდებს (II ჯგუფი) ხასიათდება მაღალი დნობის და დუღილის წერტილებით, მაღალი ელექტრული გამტარობით და უფრო მცირე პოლარული მოცულობით, ვიდრე ქლორიდები, რომლებიც მიეკუთვნებიან შემდგომ ჯგუფებს.
ეს გამოწვეულია იმით, რომ მყარ მდგომარეობაში ამ მარილებს აქვთ იონური კრისტალური ბადეები, რომლებშიც იონებს შორის ურთიერთქმედების ძალები ძალზე მნიშვნელოვანია. ამ მიზეზით, ძალიან რთულია ასეთი გისოსების განადგურება, რის გამოც ტუტე და მიწის ტუტე ლითონების ქლორიდებს აქვთ მაღალი დნობის და დუღილის წერტილები. ტუტე და მიწის ტუტე ლითონების ქლორიდების უფრო მცირე მოლური მოცულობა ასევე გამოწვეულია ამ მარილების კრისტალებში ძლიერი იონური ბმების დიდი ნაწილის არსებობით. განხილული მარილების დნობის იონური სტრუქტურა ასევე განსაზღვრავს მათ მაღალ ელექტროგამტარობას.
ა.იას შეხედულებების მიხედვით. ფრენკელი, გამდნარი მარილების ელექტრული გამტარობა განისაზღვრება დენის გადაცემით, ძირითადად მცირე ზომის მობილური კათიონებით, ხოლო ბლანტი თვისებები განპირობებულია უფრო მოცულობითი ანიონებით. აქედან გამომდინარე, მცირდება ელექტრული გამტარობა LiCl-დან CsCl-მდე კათიონის რადიუსის მატებასთან ერთად (0,78 A-დან Li+-დან 1,65 A-მდე Cs+-ისთვის) და, შესაბამისად, მისი მობილურობა მცირდება.
II და III ჯგუფების ზოგიერთ ქლორიდს (როგორიცაა MgCl2, ScCl2, УСl3 და LaCl3) ახასიათებს შემცირებული ელექტრული გამტარობა გამდნარ მდგომარეობაში, მაგრამ ამავე დროს საკმაოდ მაღალი დნობისა და დუღილის წერტილებით. ეს უკანასკნელი მიუთითებს იონური კავშირის მნიშვნელოვან ნაწილზე ამ მარილების კრისტალურ ბადეებში. დნობის დროს Ho შესამჩნევად ურთიერთქმედებს მარტივ იონებთან, რათა წარმოქმნას უფრო დიდი და ნაკლებად მოძრავი რთული იონები, რაც ამცირებს ელექტროგამტარობას და ზრდის ამ მარილების დნობის სიბლანტეს.
ქლორის ანიონის ძლიერი პოლარიზაცია მცირე Be2+ და Al3+ კათიონებით იწვევს ამ მარილებში იონური ბმების ფრაქციის მკვეთრ შემცირებას და მოლეკულური ბმების ფრაქციის ზრდას. ეს ამცირებს BeCl2 და AlCl3 კრისტალური გისოსების სიმტკიცეს, რის გამოც ეს ქლორიდები ხასიათდებიან დაბალი დნობისა და დუღილის წერტილებით, დიდი მოლური მოცულობებით და ძალიან დაბალი ელექტრული გამტარობის მნიშვნელობებით. ეს უკანასკნელი აშკარად განპირობებულია იმით, რომ (Be2+ და Al3+ ძლიერი პოლარიზებული ეფექტის გავლენით) ძლიერი კომპლექსურობა ხდება გამდნარ ბერილიუმის და ალუმინის ქლორიდებში, მათში ნაყარი რთული იონების წარმოქმნით.
IV ჯგუფის ელემენტების ქლორიდის მარილები, ისევე როგორც III ჯგუფის პირველი ელემენტი, ბორი, რომელსაც აქვს წმინდა მოლეკულური გისოსები მოლეკულებს შორის სუსტი ნარჩენი ბმებით, ხასიათდება დნობის ძალიან დაბალი ტემპერატურით (რომელთა მნიშვნელობები ხშირად დაბალია. ნული) და ადუღება. ასეთი მარილების დნობაში არ არის იონები და ისინი, როგორც კრისტალები, აგებულია ნეიტრალური მოლეკულებისგან (თუმცა ამ უკანასკნელში შეიძლება იყოს იონური ბმები). აქედან გამომდინარეობს ამ მარილების დიდი მოლური მოცულობები დნობის წერტილში და შესაბამისი დნობის ელექტრული გამტარობის ნაკლებობა.
I, II და III ჯგუფების ლითონების ფტორებს ახასიათებთ, როგორც წესი, ამაღლებული დნობის და დუღილის წერტილები შესაბამის ქლორიდებთან შედარებით. ეს განპირობებულია F+ ანიონის უფრო მცირე რადიუსით (1,33 A) Cl+ ანიონის რადიუსთან შედარებით (1,81 A) და, შესაბამისად, ფტორის იონების პოლარიზაციის დაბალი ტენდენციით და, შესაბამისად, ძლიერი იონური კრისტალური გისოსებით. ამ ფტორებით.
ელექტროლიზის ხელსაყრელი პირობების არჩევისთვის დიდი მნიშვნელობა აქვს მარილის სისტემების დნობის დიაგრამებს (ფაზურ დიაგრამებს). ამგვარად, ლითონების ელექტროლიტურ წარმოებაში გამდნარი მარილების ელექტროლიტებად გამოყენების შემთხვევაში, ჩვეულებრივ, უპირველეს ყოვლისა, საჭიროა შედარებით დაბალი დნობის მარილის შენადნობები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ელექტროლიზის საკმარისად დაბალ ტემპერატურას და ნაკლებ ელექტროენერგიის მოხმარებას ელექტროლიტის შესანარჩუნებლად. გამდნარი მდგომარეობა.
ამასთან, მარილის სისტემებში კომპონენტების გარკვეული თანაფარდობით, ქიმიური ნაერთები შეიძლება წარმოიქმნას დნობის მაღალი წერტილებით, მაგრამ სხვა ხელსაყრელი თვისებებით (მაგალითად, დნობის მდგომარეობაში ოქსიდების უფრო ადვილად დაშლის უნარი, ვიდრე ცალკეული გამდნარი მარილები და ა.შ.).
კვლევამ აჩვენა, რომ როდესაც საქმე გვაქვს ორი ან მეტი მარილის (ან მარილების და ოქსიდების) სისტემებთან, ურთიერთქმედება შეიძლება მოხდეს ამ სისტემების კომპონენტებს შორის, რაც გამოიწვევს (ასეთი ურთიერთქმედების სიძლიერეზე) ევტექტიკის წარმოქმნას, რომელიც ჩაწერილია დნობის დიაგრამები, ან მყარი ხსნარების რაიონები, ან არათანმიმდევრულად (დაშლით), ან კონგრუენტულად (დაშლის გარეშე) დნობის ქიმიური ნაერთები. მატერიის სტრუქტურის უფრო დიდი მოწესრიგება სისტემის შემადგენლობის შესაბამის წერტილებში, ამ ურთიერთქმედების გამო, ამა თუ იმ ხარისხით შენარჩუნებულია დნობაში, ანუ ლიკვიდუსის ხაზის ზემოთ.
მაშასადამე, გამდნარი მარილების სისტემები (ნარევები) ხშირად უფრო რთულია მათი სტრუქტურით, ვიდრე ცალკეული გამდნარი მარილები, და ზოგადად, გამდნარი მარილების ნარევების სტრუქტურული კომპონენტები ერთდროულად შეიძლება იყოს მარტივი იონები, რთული იონები და თუნდაც ნეიტრალური მოლეკულები, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც შესაბამისი მარილების ბროლის გისოსებში არის გარკვეული რაოდენობის მოლეკულური კავშირი.
მაგალითად, განვიხილოთ ტუტე ლითონის კათიონების გავლენა MeCl-MgCl2 სისტემის დნობაზე (სადაც Me არის ტუტე მეტალი, სურ. 1), რომელიც ხასიათდება თხევადი ხაზებით შესაბამის ფაზურ დიაგრამებში. ნახატიდან ჩანს, რომ როდესაც ტუტე ლითონის ქლორიდის კატიონის რადიუსი იზრდება Li+-დან Cs+-მდე (შესაბამისად 0,78 A-დან 1,65 A-მდე), დნობის დიაგრამა სულ უფრო რთული ხდება: LiC-MgCl2 სისტემაში კომპონენტები წარმოიქმნება. მყარი ხსნარები; NaCl-MgCl2 სისტემაში არის ევტექტიკური მინიმუმი; KCl-MgCl2 სისტემაში მყარ ფაზაში წარმოიქმნება ერთი კონგრუენტულად დნობის ნაერთი KCl*MgCl2 და, შესაძლოა, ერთი არათანმიმდევრულად დნობის ნაერთი 2КCl*MgCl2; RbCl-MgCl2 სისტემაში დნობის დიაგრამას უკვე აქვს ორი მაქსიმუმი, რომელიც შეესაბამება ორი კონგრუენტულად დნობის ნაერთების წარმოქმნას; RbCl*MgCl2 და 2RbCl*MgCla; საბოლოოდ, CsCl-MgClg სისტემაში წარმოიქმნება სამი კონგრუენტულად დნობის ქიმიური ნაერთი; CsCl*MgCl2, 2CsCl*MgCl2 და SCsCl*MgCl2, ისევე როგორც ერთი არათანმიმდევრულად დნობის ნაერთი CsCl*SMgCl2. LiCl-MgCb სისტემაში Li და Mg იონები ქლორის იონებთან ურთიერთქმედებენ დაახლოებით ერთნაირად და, შესაბამისად, შესაბამისი დნობები სტრუქტურაში ახლოსაა უმარტივეს ხსნარებთან, რის გამოც ამ სისტემის Fusibility დიაგრამა ხასიათდება არსებობით. მასში მყარი ხსნარები. NaCi-MgCl2 სისტემაში, ნატრიუმის კატიონის რადიუსის გაზრდის გამო, ხდება ნატრიუმის და ქლორის იონების კავშირის უმნიშვნელო შესუსტება და, შესაბამისად, Mg2+ და Cl- იონების ურთიერთქმედების ზრდა. მაგრამ ეს არ იწვევს დნობაში რთული იონების გამოჩენას. შედეგად მიღებული დნობის უფრო დიდი მოწესრიგება იწვევს ევტექტიკის გამოჩენას NaCl-MgCl2 სისტემის დნობის დიაგრამაში. K+ და Cl- იონებს შორის კავშირის მზარდი შესუსტება კალიუმის კატიონის კიდევ უფრო დიდი რადიუსის გამო იწვევს იონებსა და Cl-ს შორის ურთიერთქმედების ასეთ ზრდას, რაც იწვევს, როგორც KCl-MgCl2 დნობის დიაგრამა გვიჩვენებს, სტაბილური ქიმიური ნაერთის KMgCl3 წარმოქმნა, ხოლო დნობაში - შესაბამისი რთული ანიონების (MgCl3-) გამოჩენამდე. Rb+ (1.49 A) და Cs+ (1.65 A) რადიუსების შემდგომი ზრდა იწვევს კავშირის კიდევ უფრო შესუსტებას Rb და Cl- იონებს შორის, ერთი მხრივ, და Cs+ და Cl- იონებს შორის. მეორეს მხრივ, რაც იწვევს RbCl-MgCb სისტემის დნობის დიაგრამის შემდგომ გართულებას KCl-MgCb სისტემის დნობის დიაგრამასთან შედარებით და, კიდევ უფრო მეტად, CsCl- დნობის დიაგრამის გართულებამდე. MgCl2 სისტემა.
ანალოგიური ვითარებაა MeF-AlF3 სისტემებში, სადაც LiF-AlF3 სისტემის შემთხვევაში, დნობის დიაგრამა მიუთითებს ერთ შეთანხმებულად დნობის ქიმიურ ნაერთზე SLiF-AlFs, ხოლო NaF-AIF3 სისტემის დნობის დიაგრამაზე მიუთითებს ერთი კონგრუენტული და ერთი. არათანმიმდევრულად დნობის ქიმიური ნაერთი; შესაბამისად 3NaF*AlFa და 5NaF*AlF3. გამომდინარე იქიდან, რომ მარილის ფაზაში წარმოქმნა ამა თუ იმ ქიმიური ნაერთის კრისტალიზაციის დროს აისახება ამ დნობის სტრუქტურაში (უფრო დიდი რიგი დაკავშირებულია რთული იონების გამოჩენასთან), ეს იწვევს შესაბამის ცვლილებას, გარდა დნობისა, და სხვა ფიზიკურ-ქიმიური თვისებები, რომლებიც მკვეთრად იცვლება (არ ექვემდებარება დანამატის წესს) დნობის მარილების ნარევების შემადგენლობისთვის, რომლებიც შეესაბამება ქიმიური ნაერთების წარმოქმნას დნობის დიაგრამის მიხედვით.
მაშასადამე, მარილის სისტემებში შედგენილობა-საკუთრების დიაგრამებს შორის არსებობს შესაბამისობა, რაც გამოიხატება იმაში, რომ როდესაც სისტემის დნობის დიაგრამაზე აღნიშნულია ქიმიური ნაერთი, შემადგენლობით მის შესაბამისი დნობა ხასიათდება მაქსიმალური კრისტალზაციით. ტემპერატურა, მაქსიმალური სიმკვრივე, მაქსიმალური სიბლანტე, მინიმალური ელექტრული გამტარობა და მინიმალური ელასტიურობის წყვილი.
ასეთი კორესპონდენცია დნობის მარილების ნარევების ფიზიკურ-ქიმიური თვისებების ცვლილებაში იმ ადგილებში, რომლებიც შეესაბამება დნობის დიაგრამებზე დაფიქსირებულ ქიმიური ნაერთების წარმოქმნას, თუმცა, არ არის დაკავშირებული ამ ნაერთების ნეიტრალური მოლეკულების გამოჩენასთან დნობაში, როგორც ეს იყო. ადრე სჯეროდა, მაგრამ განპირობებულია შესაბამისი დნობის სტრუქტურის უფრო დიდი მოწესრიგებით, უფრო დიდი შეფუთვის სიმკვრივით. აქედან გამომდინარეობს ასეთი დნობის კრისტალიზაციის ტემპერატურისა და სიმკვრივის მკვეთრი ზრდა. ასეთ დნობაში ყველაზე დიდი რაოდენობით რთული იონების არსებობა (რაც შეესაბამება მყარ ფაზაში გარკვეული ქიმიური ნაერთების წარმოქმნას) ასევე იწვევს დნობის სიბლანტის მკვეთრ ზრდას მასში ნაყარი რთული ანიონების გამოჩენის გამო. და დნობის ელექტრული გამტარობის დაქვეითება დენის მატარებლების რაოდენობის შემცირების გამო (მარტივი იონების რთულ იონების შერწყმის გამო).
ნახ. 2, მაგალითად, შედარება ხდება NaF-AlF3 და Na3AlF6-Al2O3 სისტემების დნობის შემადგენლობა-თვისების დიაგრამაზე, სადაც პირველ შემთხვევაში დნობის დიაგრამა ხასიათდება ქიმიური ნაერთის არსებობით და მეორე - ევტექტიკა. ამის შესაბამისად, შემადგენლობის მიხედვით დნობის ფიზიკურ-ქიმიური თვისებების ცვლილების მრუდეებზე, პირველ შემთხვევაში არის ექსტრემები (მაქსიმები და მინიმალური), ხოლო მეორეში შესაბამისი მრუდები ერთფეროვნად იცვლება.
04.03.2020
შეშის დაკრეფა, ტოტებისა და ყლორტების მოჭრა, სამშენებლო სამუშაოები, მებაღეობა - ეს ყველაფერი არის ჯაჭვის ხერხის გამოყენების მთელი რიგი. Ბმული...
04.03.2020
წევის საშუალებით აწევისა და ტრანსპორტირების ოპერაციების მექანიზმს ჯალამბარი ეწოდება. წევის გადაცემა ხდება დოლზე მდებარე თოკის, კაბელის ან ჯაჭვის გამოყენებით....
03.03.2020
გსურთ, რომ თქვენს ბინაში აბაზანა და ტუალეტი გამოიყურებოდეს პრეზენტაბელური? ამისათვის, პირველ რიგში, საჭიროა კომუნიკაციების დამალვა (წყალი და კანალიზაცია...
03.03.2020
როგორც მხატვრული სტილი, ბაროკო წარმოიშვა მე-16 საუკუნის ბოლოს იტალიაში. სახელი მომდინარეობს იტალიურიდან "ბაროკო", რაც ითარგმნება როგორც უცნაური ფორმის ჭურვი.
02.03.2020
სამშენებლო სამუშაოების დონეს განსაზღვრავს ხელოსნების პროფესიონალიზმი, ტექნოლოგიურ პროცესებთან შესაბამისობა და გამოყენებული მასალებისა და სახარჯო მასალების ხარისხი. შეცვლა...
მარილის კრისტალის გასაშენებლად დაგჭირდებათ:
1) - მარილი.
რაც შეიძლება სუფთა უნდა იყოს. ზღვის მარილი საუკეთესოდ შეეფერება, რადგან ჩვეულებრივი სუფრის მარილი შეიცავს უამრავ ნარჩენს, რომელიც თვალისთვის უხილავია.
2) - წყალი.
იდეალური ვარიანტი იქნება გამოხდილი წყლის, ან თუნდაც ადუღებული წყლის გამოყენება, რაც შეიძლება მინარევებისაგან გაფილტვრით.
3) - მინის ნაწარმი, რომელშიც კრისტალი გაიზრდება.
მისი ძირითადი მოთხოვნები: ის ასევე უნდა იყოს იდეალურად სუფთა, მასში არ უნდა იყოს უცხო ობიექტები, თუნდაც მცირე ლაქები, მთელი პროცესის განმავლობაში, რადგან მათ შეუძლიათ სხვა კრისტალების ზრდის პროვოცირება ძირითადის საზიანოდ.
4) - მარილის კრისტალი.
მისი "მიღება" შესაძლებელია მარილის შეფუთვიდან ან ცარიელი მარილის შემრევიდან. თითქმის რა თქმა უნდა იქნება შესაფერისი ბოლოში, რომელიც ვერ მოთავსდება მარილის შემრევის ხვრელში. თქვენ უნდა აირჩიოთ გამჭვირვალე კრისტალი, რომლის ფორმა უფრო ახლოსაა პარალელეპიპედთან.
5) - კვერთხი: პლასტმასის ან ხის კერამიკა, ან იგივე მასალისგან დამზადებული კოვზი.
ერთ-ერთი ასეთი ელემენტი საჭირო იქნება ხსნარის შერევისთვის. ალბათ ზედმეტი იქნება შეგახსენოთ, რომ ყოველი გამოყენების შემდეგ ისინი უნდა გაირეცხოს და გაშრეს.
6) - ლაქი.
მზა ბროლის დასაცავად საჭირო იქნება ლაქი, რადგან დაცვის გარეშე ის მშრალ ჰაერში დაიმსხვრევა, ხოლო ნოტიო ჰაერში გავრცელდება უფორმო მასად.
7) - gauzeან ფილტრის ქაღალდი.
ბროლის ზრდის პროცესი.
მომზადებული წყლით კონტეინერი მოთავსებულია თბილ წყალში (დაახლოებით 50-60 გრადუსი), მასში თანდათან ასხამენ მარილი, მუდმივი მორევით. როდესაც მარილი ვეღარ იშლება, ხსნარს ასხამენ სხვა სუფთა ჭურჭელში ისე, რომ პირველი ჭურჭლის ნალექი არ მოხვდეს მასში. უკეთესი სისუფთავის უზრუნველსაყოფად, შეგიძლიათ დაასხით ძაბრის მეშვეობით ფილტრით.
ახლა ძაფზე ადრე „მოპოვებული“ კრისტალი ამ ხსნარშია ჩაძირული, რათა არ შეეხოს ჭურჭლის ძირს და კედლებს.
შემდეგ დააფარეთ ჭურჭელი თავსახურით ან სხვა რამით, მაგრამ ისე, რომ იქ უცხო საგნები და მტვერი არ მოხვდეს.
მოათავსეთ კონტეინერი ბნელ, გრილ ადგილას და მოთმინებით გამოიჩინეთ - ხილული პროცესი რამდენიმე დღეში დაიწყება, მაგრამ დიდი ბროლის გაზრდას რამდენიმე კვირა დასჭირდება.
ბროლის ზრდასთან ერთად სითხე ბუნებრივად იკლებს და, შესაბამისად, დაახლოებით ათ დღეში ერთხელ, საჭირო იქნება ზემოთ ჩამოთვლილი პირობების შესაბამისად მომზადებული ახალი ხსნარის დამატება.
ყველა დამატებითი ოპერაციის დროს არ უნდა იყოს დაშვებული ხშირი მოძრაობები, ძლიერი მექანიკური დატვირთვა და ტემპერატურის მნიშვნელოვანი რყევები.
როდესაც ბროლი მიაღწევს სასურველ ზომას, იგი ამოღებულია ხსნარიდან. ეს უნდა გაკეთდეს ძალიან ფრთხილად, რადგან ამ ეტაპზე ის ჯერ კიდევ ძალიან მყიფეა. ამოღებულ კრისტალს აშრობენ წყლისგან ხელსახოცების გამოყენებით. სიმტკიცის დასამატებლად გამხმარ კრისტალს აფარებენ უფერო ლაქით, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც საყოფაცხოვრებო, ასევე მანიკურისთვის.
და ბოლოს, ბუზი მალამოში.
ამ გზით გაზრდილი კრისტალის გამოყენება შეუძლებელია მარილის ლამპარის დასამზადებლად, რადგან მასში გამოიყენება სპეციალური ბუნებრივი მინერალი - ჰალიტი, რომელიც შეიცავს ბევრ ბუნებრივ მინერალს.
მაგრამ რაც მიიღეთ, სავსებით შესაძლებელია რაიმე სახის ხელნაკეთობების დამზადება, მაგალითად, იგივე მარილის ნათურის მინიატურული მოდელის, კრისტალში პატარა LED-ის ჩასმით, ბატარეიდან გამოკვებით.
მთელი პროექტის მთავარი იდეაა უზრუნველყოს ალტერნატიული წყაროებით, უპირველეს ყოვლისა, ქარისა და მზის მიერ გამომუშავებული ენერგომომარაგების უწყვეტობა.
Alphabet ჰოლდინგს, რომლის ნაწილია Google, აქვს განყოფილება სახელწოდებით "X", რომელიც ეხება პროექტებს, რომლებიც სუფთა სამეცნიერო ფანტასტიკას ჰგავს. ერთ-ერთი ასეთი პროექტი ახლა განხორციელდება. მას ჰქვია Project Malta და მასში მონაწილეობას ბილ გეითსი აპირებს. მართალია, არა პირდაპირ, არამედ მისი ფონდის Breakthrough Energy Ventures-ის მეშვეობით. დაახლოებით 1 მილიარდი დოლარის გამოყოფა იგეგმება.
ჯერ-ჯერობით გაურკვეველია ზუსტად როდის იქნება დაფინანსება, მაგრამ ყველა პარტნიორის განზრახვა უფრო სერიოზულია. ენერგიის შესანახი ობიექტის იდეა, რომლის ნაწილი არის გამდნარი მარილის რეზერვუარი, ნაწილი კი გაცივებული გამაგრილებელი, ეკუთვნის მეცნიერ რობერტ ლაფლინს. სტენფორდის უნივერსიტეტის ფიზიკისა და გამოყენებითი ფიზიკის პროფესორმა, ლაფლინმა მიიღო ნობელის პრემია ფიზიკაში 1998 წელს.
მთელი პროექტის მთავარი იდეაა უზრუნველყოს ალტერნატიული წყაროებით, უპირველეს ყოვლისა, ქარისა და მზის მიერ გამომუშავებული ენერგომომარაგების უწყვეტობა. დიახ, რა თქმა უნდა, არსებობს სხვადასხვა ტიპის ბატარეის სისტემები, რომლებიც საშუალებას გაძლევთ შეინახოთ ენერგია დღის განმავლობაში და გაათავისუფლოთ იგი ღამით ან ალტერნატიული წყაროებისთვის პრობლემური პერიოდის განმავლობაში (მოღრუბლული, მშვიდი და ა.შ.). მაგრამ მათ შეუძლიათ შედარებით მცირე რაოდენობის ენერგიის შენახვა. თუ ვსაუბრობთ ქალაქის, რეგიონის ან ქვეყნის მასშტაბებზე, მაშინ ასეთი ბატარეის სისტემები არ არსებობს.
მაგრამ მათი შექმნა შესაძლებელია ლაფლინის იდეის გამოყენებით. იგი შეიცავს შემდეგ სტრუქტურულ ელემენტებს:
- მწვანე ენერგიის წყარო, როგორიცაა ქარი ან მზის ელექტროსადგური, რომელიც გადასცემს ენერგიას შესანახად.
- შემდეგი, ელექტრო ენერგია ამოძრავებს სითბოს ტუმბოს, გარდაქმნის ელექტროენერგიას სითბოდ და იქმნება ორი უბანი - ცხელი და გაცივებული.
- სითბო ინახება მდნარი მარილის სახით, გარდა ამისა, არის "ცივი რეზერვუარი", ეს არის ძალიან მაგარი გამაგრილებელი (მაგალითად).
- როდესაც ენერგია საჭიროა, "სითბო ძრავა" (სისტემა, რომელსაც შეიძლება ვუწოდოთ სითბური ტუმბოს საწინააღმდეგოდ) ამუშავებს და კვლავ წარმოიქმნება ელექტროენერგია.
- საჭირო რაოდენობის ენერგია იგზავნება საერთო ქსელში.
Laughlin-მა უკვე მიიღო პატენტი ამ ტექნოლოგიისთვის, ასე რომ, ახლა ეს მხოლოდ ტექნოლოგიებისა და დაფინანსების საკითხია. თავად პროექტი შეიძლება განხორციელდეს, მაგალითად, კალიფორნიაში. აქ „დაიკარგა“ ქარისა და მზის ელექტროსადგურების მიერ გამომუშავებული დაახლოებით 300 000 კვტ/სთ ენერგია. ფაქტია, რომ იმდენი იყო წარმოებული, რომ მთლიანი მოცულობის შენარჩუნება ვერ მოხერხდა. და ეს საკმარისია 10000-ზე მეტი ოჯახის ენერგიით მომარაგებისთვის.
ანალოგიური სიტუაცია შეიქმნა გერმანიაში, სადაც 2015 წელს ქარის ენერგიის 4% დაიკარგა. ჩინეთში ეს მაჩვენებელი ზოგადად 17%-ს აჭარბებდა.
სამწუხაროდ, „X“-ის წარმომადგენლები პროექტის შესაძლო ღირებულებაზე არაფერს ამბობენ. შესაძლოა, თუ სწორად განხორციელდა, ენერგიის შენახვა მარილით და გაცივებული სითხით ნაკლები ეღირება, ვიდრე ტრადიციული ლითიუმის ბატარეები. თუმცა, ახლა ლითიუმ-იონური ბატარეების ღირებულება ეცემა და "ბინძური" ენერგიის ღირებულება დაახლოებით იგივე დონეზე რჩება. ასე რომ, თუ მალტის პროექტის ინიციატორებს სურთ კონკურენცია გაუწიონ ტრადიციულ გადაწყვეტილებებს, მათ უნდა მიაღწიონ თავიანთ სისტემაში თითო კილოვატზე ღირებულების მნიშვნელოვან შემცირებას.
როგორც არ უნდა იყოს, პროექტის განხორციელება უკვე ახლოსაა, ამიტომ მალე შევძლებთ ყველა საჭირო დეტალის გარკვევას. გამოქვეყნდა თუ თქვენ გაქვთ რაიმე შეკითხვები ამ თემაზე, დაუსვით ისინი ჩვენი პროექტის ექსპერტებსა და მკითხველებს.
Ჩატვირთვა...
