Ṣiṣe awọn orisun agbara kemikali

Ipo ti o wọpọ ni gbogbo ile ni pe awọn batiri ti o ra laipe ko dara mọ. Tabi boya, ṣiṣe abojuto ayika, ati ni akoko kanna - nipa ọrọ ti apamọwọ wa, a ni awọn batiri? Lẹhin igba diẹ, wọn yoo tun kọ lati ṣe ifowosowopo. Nitorina ninu idọti? Bẹẹkọ rara! Ni mimọ nipa awọn irokeke ti awọn sẹẹli fa ni agbegbe, a yoo wa aaye apejọ kan.

Gbigba

Kini iwọn ti iṣoro ti a koju? Ijabọ 2011 nipasẹ Oloye Oluyewo Ayika fihan pe diẹ sii ju 400 milionu awọn sẹẹli ati awọn batiri. O fẹrẹ to nọmba kanna ti ṣe igbẹmi ara ẹni.

Iresi. 1. Apapọ idapọ ti awọn ohun elo aise (awọn sẹẹli ti a lo) lati awọn akojọpọ ipinlẹ.

Nitorina a nilo lati ni idagbasoke nipa 92 ẹgbẹrun toonu ti egbin oloro ti o ni awọn irin ti o wuwo (mercury, cadmium, nickel, fadaka, asiwaju) ati nọmba awọn agbo ogun kemikali (potasiomu hydroxide, ammonium chloride, manganese dioxide, sulfuric acid) (Fig. 1). Nigba ti a ba jabọ wọn kuro - lẹhin ti awọn ti a bo ti baje - nwọn ba ile ati omi jẹ (Fig. 2). Jẹ ki a ko ṣe iru "ẹbun" si ayika, ati nitori naa fun ara wa. Ninu iye yii, 34% jẹ iṣiro fun nipasẹ awọn ilana pataki. Nitorinaa, ọpọlọpọ tun wa lati ṣe, ati pe kii ṣe itunu pe kii ṣe ni Polandii nikan?

Iresi. 2. Awọn ideri sẹẹli ti o bajẹ.

A ko ni awawi mọ fun besi lati lọ awọn sẹẹli ti a lo. Gbogbo iṣan ti o ta awọn batiri ati awọn rirọpo ni a nilo lati gba wọn lati ọdọ wa (bakannaa awọn ẹrọ itanna atijọ ati awọn ohun elo ile). Paapaa, ọpọlọpọ awọn ile itaja ati awọn ile-iwe ni awọn apoti ninu eyiti a le fi awọn agọ. Nitorinaa jẹ ki a maṣe “sọ” ki a ma ṣe jabọ awọn batiri ti a lo ati awọn ikojọpọ ninu idọti. Pẹlu ifẹ kekere kan, a yoo wa aaye gbigba, ati awọn ọna asopọ funrara wọn ṣe iwọn diẹ ti ọna asopọ kii yoo rẹ wa.

Lẹsẹẹsẹ

Bi pẹlu awọn miiran recyclable ohun elo, awọn daradara transformation mu ki ori lẹhin ti ayokuro. Egbin lati awọn ile-iṣẹ ile-iṣẹ nigbagbogbo jẹ aṣọ ni didara, ṣugbọn egbin lati awọn ikojọpọ gbogbo eniyan jẹ adalu awọn iru sẹẹli ti o wa. Bayi, awọn bọtini ibeere di ipinya.

Ni Polandii yiyan ni a ṣe pẹlu ọwọ, lakoko ti awọn orilẹ-ede Yuroopu miiran ti ni awọn laini tito adaṣe adaṣe. Wọn lo awọn sieves pẹlu awọn iwọn apapo ti o yẹ (gbigba Iyapa ti awọn sẹẹli ti o yatọ si titobi) ati x-ray (tito akoonu). Awọn akopọ ti awọn ohun elo aise lati awọn ikojọpọ ni Polandii tun yatọ diẹ.

Titi di aipẹ, awọn sẹẹli Leclanche ekikan wa ti jẹ gaba lori. O jẹ laipẹ pe anfani ti awọn eroja ipilẹ ti ode oni, eyiti o ṣẹgun awọn ọja Oorun ni ọpọlọpọ ọdun sẹyin, ti di akiyesi. Ni eyikeyi idiyele, awọn oriṣi mejeeji ti awọn sẹẹli isọnu jẹ iroyin fun diẹ sii ju 90% ti awọn batiri ti a gba. Iyokù jẹ awọn batiri bọtini (awọn iṣọ agbara (Fig. 3) tabi awọn iṣiro), awọn batiri gbigba agbara ati awọn batiri lithium fun awọn foonu ati kọǹpútà alágbèéká. Idi fun iru ipin kekere bẹ ni idiyele ti o ga julọ ati igbesi aye iṣẹ to gun ni akawe si awọn eroja isọnu.

Iresi. 3. Fadaka ọna asopọ ti a lo lati fi agbara awọn aago ọwọ.

Itọju

Lẹhin iyapa, o to akoko fun ohun pataki julọ ipele processing - gbigba awọn ohun elo aise. Fun iru kọọkan, awọn ọja ti o gba yoo jẹ iyatọ diẹ. Sibẹsibẹ, awọn ilana ilana jẹ iru.

darí processing oriširiši ni lilọ egbin ni Mills. Abajade ida ti wa ni niya nipa lilo elekitirogiranti (irin ati awọn oniwe-alloys) ati pataki sieve awọn ọna šiše (awọn irin miiran, ṣiṣu eroja, iwe, ati be be lo). Ilaorun Ọna naa ni pe ko si iwulo lati farabalẹ lẹsẹsẹ awọn ohun elo aise ṣaaju ṣiṣe, abawọn - iye nla ti egbin ti ko ṣee lo ti o nilo isọnu ni awọn ibi ilẹ.

Atunlo Hydrometallurgical jẹ itujade awọn sẹẹli ninu awọn acids tabi awọn ipilẹ. Ni ipele atẹle ti sisẹ, awọn ojutu ti o yọrisi ti di mimọ ati pipin, fun apẹẹrẹ, awọn iyọ irin, lati gba awọn eroja mimọ. Tobi anfani ọna naa jẹ ifihan nipasẹ lilo agbara kekere ati iwọn kekere ti egbin ti o nilo isọnu. Alebu Ọna atunlo yii nilo tito lẹsẹsẹ ti awọn batiri lati yago fun ibajẹ ti awọn ọja ti o yọrisi.

Gbona processing ni ninu tita ibọn awọn sẹẹli ni awọn adiro ti apẹrẹ ti o yẹ. Bi abajade, awọn oxides wọn ti yo ati gba (awọn ohun elo aise fun awọn ọlọ irin). Ilaorun ọna ti o wa ninu iṣeeṣe ti lilo awọn batiri ti a ko pin, abawọn ati - agbara agbara ati iran ti ipalara awọn ọja ijona.

ayafi atunlo Awọn sẹẹli naa wa ni ipamọ ni awọn ibi idalẹnu lẹhin aabo alakoko lodi si iwọle ti awọn paati wọn sinu agbegbe. Sibẹsibẹ, eyi jẹ iwọn idaji nikan, ti o sun siwaju iwulo lati koju iru egbin yii ati egbin ti ọpọlọpọ awọn ohun elo aise ti o niyelori.

A tun le mu pada diẹ ninu awọn eroja ti o wa ninu laabu ile wa. Iwọnyi jẹ awọn paati ti awọn eroja Leclanche Ayebaye - zinc mimọ-giga lati awọn agolo ti o yika nkan naa, ati awọn amọna lẹẹdi. Ni omiiran, a le ya oloro manganese kuro ninu adalu laarin adalu - nirọrun sise pẹlu omi (lati yọkuro awọn idoti tiotuka, nipataki ammonium kiloraidi) ati àlẹmọ. Iyoku ti a ko le yanju (ti doti pẹlu eruku edu) dara fun ọpọlọpọ awọn aati ti o kan MnO.₂.

Ṣugbọn kii ṣe awọn eroja ti a lo lati fi agbara awọn ohun elo ile nikan jẹ atunlo. Awọn batiri ọkọ ayọkẹlẹ atijọ tun jẹ orisun ti awọn ohun elo aise. Asiwaju ti wa ni jade lati wọn, eyi ti o ti wa ni lo ninu awọn iṣelọpọ ti titun awọn ẹrọ, ati awọn igba ati awọn electrolyte àgbáye ti wa ni sọnu.

Ko si ẹnikan ti o nilo lati ṣe iranti ti ibajẹ ayika ti o le fa nipasẹ irin eru majele ati ojutu sulfuric acid. Fun ọlaju imọ-ẹrọ ti o dagbasoke ni iyara, apẹẹrẹ ti awọn sẹẹli ati awọn batiri jẹ awoṣe. Iṣoro ti n pọ si kii ṣe iṣelọpọ ọja funrararẹ, ṣugbọn isọnu rẹ lẹhin lilo. Mo nireti pe awọn oluka iwe irohin Ọdọmọkunrin yoo fun awọn miiran ni iyanju lati tunlo nipasẹ apẹẹrẹ wọn.

Idanwo 1 - batiri litiumu

awọn sẹẹli litiumu ti won ti wa ni lo ninu isiro ati lati bojuto awọn agbara si awọn BIOS ti kọmputa motherboards (olusin 4). Jẹ ki a jẹrisi wiwa litiumu ti fadaka ninu wọn.

Iresi. 4. A litiumu-manganese cell lo lati bojuto awọn agbara si awọn BIOS ti a kọmputa modaboudu.

Lẹhin ti disassembling awọn ano (fun apẹẹrẹ, awọn wọpọ iru CR2032), a le ri awọn alaye ti awọn be (Fig. 5): dudu fisinuirindigbindigbin Layer ti manganese oloro MnO₂, a la kọja separator elekiturodu impregnated pẹlu ohun Organic electrolyte ojutu, insulating kan ike oruka ati meji irin awọn ẹya ara lara kan ile.

Iresi. 5. Awọn ẹya ara ti a litiumu-manganese cell: 1. Apa isalẹ ti awọn ara pẹlu kan Layer ti litiumu irin (odi elekiturodu). 2. Separator impregnated pẹlu ohun Organic electrolyte ojutu. 3. Layer titẹ ti manganese oloro (elekiturodu rere). 4. Ṣiṣu oruka (electrode insulator). 5. Ile oke (ebute elekiturodu rere).

Eyi ti o kere julọ (elekiturodu odi) ti wa ni bo pelu Layer ti lithium, eyiti o yara ṣokunkun ni afẹfẹ. Eroja naa jẹ idanimọ nipasẹ idanwo ina. Lati ṣe eyi, mu diẹ ninu awọn irin rirọ lori opin irin waya irin ki o si fi ayẹwo sinu ina adiro - awọ carmine tọkasi wiwa lithium (Fig. 6). A sọ awọn iṣẹku irin kuro nipa sisọ wọn sinu omi.

Iresi. 6. Apeere ti litiumu ninu ina adiro.

Gbe elekiturodu irin kan pẹlu Layer ti litiumu kan sinu beaker kan ki o si tú awọn cm diẹ³ omi. Ihuwasi iwa-ipa waye ninu ọkọ oju omi, pẹlu itusilẹ ti gaasi hydrogen:

Lithium hydroxide jẹ ipilẹ to lagbara ati pe a le ni rọọrun ṣe idanwo rẹ pẹlu iwe itọkasi.

Iriri 2 - iwe adehun ipilẹ

Ge eroja ipilẹ isọnu, fun apẹẹrẹ, tẹ LR6 (“ika”, AA). Lẹhin ṣiṣi ife irin, ọna inu inu han (Fig. 7): inu jẹ ibi-ina ti o n ṣe anode (potasiomu tabi sodium hydroxide ati eruku zinc), ati awọ dudu ti manganese dioxide MnO yika rẹ.₂ pẹlu eruku lẹẹdi (cell cathode).

Iresi. 7. Idahun alkaline ti ibi-anode ni sẹẹli ipilẹ kan. Ẹya cellular ti o han: ibi-ara anode-ina (KOH + eruku zinc) ati manganese oloro dudu pẹlu eruku lẹẹdi bi cathode.

Awọn amọna ti wa niya lati kọọkan miiran nipa a iwe diaphragm. Waye iwọn kekere ti nkan ina si rinhoho idanwo ki o tutu pẹlu ju omi kan. Awọ buluu tọkasi iṣesi ipilẹ ti lẹẹ anode. Iru hydroxide ti a lo jẹ iṣeduro dara julọ nipasẹ idanwo ina. Apeere ti o ni iwọn awọn irugbin poppy pupọ ni a fi lẹ pọ si okun waya irin ti a fi sinu omi ati gbe sinu ina ina.

Awọ ofeefee tọkasi lilo iṣuu soda hydroxide nipasẹ olupese, ati awọ Pink-eleyi ti tọkasi potasiomu hydroxide. Niwọn igba ti awọn agbo ogun iṣuu soda ba fẹrẹ jẹ gbogbo awọn nkan, ati idanwo ina fun nkan yii jẹ itara pupọ, awọ ofeefee ti ina le boju-boju awọn laini iwoye ti potasiomu. Ojutu naa ni lati wo ina naa nipasẹ àlẹmọ buluu-violet, eyiti o le jẹ gilasi kobalt tabi ojutu awọ kan ninu ọpọn (indigo tabi violet methyl ti a rii ninu ajẹsara ọgbẹ, pyoctane). Àlẹmọ yoo gba awọ ofeefee, gbigba ọ laaye lati jẹrisi wiwa potasiomu ninu apẹẹrẹ.

Awọn koodu yiyan

Lati dẹrọ idanimọ iru sẹẹli, koodu alphanumeric pataki kan ti ṣe ifilọlẹ. Fun awọn oriṣi ti o wọpọ julọ ni awọn ile wa, o dabi: nọmba-lẹta-nọmba-nọmba, nibiti:

- nọmba akọkọ jẹ nọmba awọn sẹẹli; bikita fun nikan ẹyin.

– lẹta akọkọ tọkasi iru sẹẹli naa. Nigbati ko ba si, o jẹ sẹẹli Leclanche zinc-graphite (anode: zinc, electrolyte: ammonium kiloraidi, NH).₄Cl, sinkii kiloraidi ZnCl₂, cathode: manganese oloro MnO₂). Awọn iru sẹẹli miiran jẹ aami bi atẹle (sodium hydroxide ti o din owo jẹ tun lo dipo potasiomu hydroxide):

A, P - awọn eroja zinc-air (anode: zinc, atẹgun atmospheric ti dinku lori cathode graphite);

B, C, E, F, G Awọn sẹẹli litiumu (anode: litiumu, ṣugbọn ọpọlọpọ awọn nkan ni a lo bi awọn cathodes ati elekitiroti);

H – Ni-MH nickel-metal hydride batiri (irin hydride, KOH, NiOOH);

K – Ni-Cd nickel-cadmium batiri (cadmium, KOH, NiOOH);

L - eroja ipilẹ (sinkii, KOH, MnO₂);

M – eroja mercury (sinkii, KOH; HgO), ko lo mọ;

S - eroja fadaka (sinkii, KOH; Ag₂NIPA);

Z – eroja nickel-manganese (sinkii, KOH, NiOOH, MnO₂).

- lẹta atẹle naa tọka apẹrẹ ọna asopọ:

F - lamellar;

R - iyipo;

S - onigun mẹrin;

P - yiyan lọwọlọwọ ti awọn sẹẹli pẹlu awọn apẹrẹ miiran ju iyipo.

- eeya ikẹhin tabi awọn isiro tọka iwọn itọkasi (awọn iye katalogi tabi awọn iwọn fifun taara).

Awọn apẹẹrẹ isamisi:

R03
 - sẹẹli zinc-graphite iwọn ti ika kekere kan. Orukọ miiran jẹ AAA tabi micro.

LR6 - sẹẹli ipilẹ ni iwọn ika kan. Orukọ miiran jẹ AA tabi minion.

HR14  - Batiri Ni-MH, lẹta C tun lo fun iwọn.

KR20 - Batiri Ni-Cd, iwọn eyiti o tun samisi pẹlu lẹta D.

3LR12 - batiri alapin pẹlu foliteji ti 4,5 V, ti o ni awọn sẹẹli ipilẹ mẹta.

6F22 batiri 9V; Mẹfa olukuluku planar zinc-graphite ẹyin ti wa ni paade ni a onigun nla nla.

CR2032 – sẹẹli litiumu-manganese (litiumu, elekitiroti Organic, MnO₂) pẹlu iwọn ila opin ti 20 mm ati sisanra ti 3,2 mm.