Инж. А. Г. Львов
В № 5 журнала мы дали описание принципов устройства и работы щелочных элементов Лаланда.
Элементы этого типа еще до сего времени работают на ж.-д. установках и отличаются, подобно аккумуляторам, постоянством напряжения, что особо важно для радиоустановок.
Как и другие элементы, в крупных установках они вытесняются аккумуляторами, но в обиходе радиолюбителя они могут заменить последние.
Основным преимуществом этих элементов является то, что раствор щелочи (электролит) не вступает в химическую реакцию ни с положительным, ни с отрицательным полюсом и таким образом расход отрицательного полюса (цинка) происходит только во время работы элемента, в то время, как в громадном большинстве других элементов (Лекланше, Мейдингера, сухих и пр.) расход цинка происходит и в то время, когда элемент не работает.
Малое внутреннее сопротивление этих элементов обусловливает большую силу тока.
Ниже приводится описание устройства применяющихся на практике типов этих элементов и указаны главнейшие их размеры.
Электролитом служит раствор едкого кали (КОН) плотностью 20—40° по ареометру Бомэ.
Чем выше плотность раствора, тем меньше внутреннее сопротивление элемента, но раствор выше 40° Бомэ не дает уже заметного уменьшения внутреннего сопротивления.
Отрицательным полюсом является цинк любой формы.
Так как продажный цинк, с которым придется иметь дело радиолюбителю, содержит всегда некоторые вредные примеси, то, во избежание вредных химических реакций внутри элемента, цинк необходимо амальгамировать.
На практике амальгамирование производится следующим образом.
В фарфоровую тарелку наливают разведенную соляную кислоту, в которую погружают очищенный от жира цинковый полюс. Затем наливается в тарелку ртуть, которая и растирается по цинку шерстяной тряпкой до тех пор, пока цинк не заблестит, как серебро. По мере надобности подливают разведенной соляной кислоты и ртути.
После амальгамирования полюс тщательно прополаскивают водой и вытирают досуха.
Едкий кали должен быть химически чистым и раствор его в дистилированной или в крайнем случае прокипяченой воде должен иметь указанную выше плотность.
Затем необходим медный лист того или иного размера (красная медь) и куски окиси меди.
На черт. 1 показан элемент с круглым, спирально свернутым цинковым полюсом. На дно стеклянного сосуда 1, указанных на черт. размеров, ставится цилиндр 6 из красной меди (или жести), имеющий дно.
К этому цилиндру припаян реофор 8, выведенный наружу через отверстие 4 в эбонитовой крышке 2 элемента (плюс).
В медный или жестяной стакан насыпаны куски окиси меди 7.
Цинковый (амальгамированный) полюс 5 представляет из себя спираль из круглого цинка диаметром 5—10 мм. Этот полюс выведен в отверстие 3 крышки элемента, причем гайкой 11 к нему прикрепляется проводник 12 (минус).
В сосуд наливается раствор едкого кали 30—40° Бомэ, на который сверху наливается тонкий слой масла.
На черт. 2, 2а, 2б даны все размеры элемента с прямоугольными полюсами. Обозначение составных частей здесь то же, что и на черт 1.
Гайки — а — держат медный полюс (окись меди) на крышке. К одной из них прикрепляется проводник (плюс). Цинковые полюса имеют ушки, которыми надеваются на болтик б и зажимаются гайками г (черт. 2б).
Отверстия 4—4' в эбонитовой крышке 2 позволяют приблизить цинковые полюса к медному, по мере расходования цинка.
На черт. 3 дан герметический элемент. На дно стеклянного сосуда указанных размеров положен медный лист 6, на который насыпана окись меди 7. К медному листу припаян реофор 8, выведенный наружу (+). Цилиндрический цинк 5, диаметром 10-15 мм выведен также наружу (—). Отверствие 4, закрытое резиновой пробкой, служит для доливания электролита 3.
На черт. 4 дан ящичный элемент, могущий развивать до 10—12 ампер, при напряжении 1—2 в. Размеры жестяного ящика 1 даны на черт. 4. В углы ящика ставятся форфоровые прокладки 4—4—4—4. На дно насыпается окись меди и заливается кипяченой (остуженой) водой. На нее кладется лист пергаментной бумаги 3. На прокладки 4 кладется цинковый лист 5, который реофором 5 выведен наружу. — В сосуд налит раствор едкаго кали 30—40° Бомэ. К одному краю жестяного ящика припаян проводник 6 (+).
Раствор сверху залит тонким слоем масла.
На черт. 5 дан переносный элемент, удобный на передвижных установках.
Он состоит из чугунной бутыли 1, к отливу которой 2 прикреплена проволока. Бутыль эта образует плюс. На дно бутыли насыпается окись меди 5. Цинковый полюс 4 (диаметр 10—15 мм.) выпущен через середину резиновой пробки 3, закрывающей горло бутыли наружу и дает минус. В бутыль налит раствор едкого кали 30—40° Бомэ. Элемент выдерживает значительные сотрясения и удобен для перевозок.
Уход за каждым из описанных типов этих элементов очень прост:
электролит должен быть выше цинкового полюса на 1—3 см. и не иметь крепость больше 40° Бомэ.
Должен быть запас окиси меди, которая кладется на место вынутой из элемента, пока последняя восстанавливается (см. № 5 журнала).
Цинк должен быть тщательно амальгамирован.
При усиленной работе элемента электролит меняется 2 раза в год, подгоняя замену его к замене полюсов. При слабой работе электролит служит неопределенно долго.
Если элементы работают раз в несколько дней желательно их держать не соединенными в батарею, а производить соединение перед работой.