Pwosesis sous enèji chimik yo

Yon sitiyasyon komen nan chak kay se ke dènyèman achte pil yo pa bon ankò. Oswa petèt, pran swen anviwònman an, ak an menm tan an - sou richès nan bous nou an, nou te resevwa pil? Apre yon ti tan, yo pral refize kolabore tou. Se konsa, nan fatra a? Absoliman pa! Lè nou konnen sou menas selil yo lakòz nan anviwònman an, nou pral chèche yon pwen rasanbleman.

Koleksyon

Ki echèl pwoblèm nou ap fè fas a? Yon rapò 2011 pa Chèf Enspektè Anviwònman an te endike ke plis pase 400 milyon selil ak pil. Apeprè menm nimewo a te komèt swisid.

Diri. 1. Mwayèn konpozisyon matyè premyè (selil itilize) nan koleksyon leta yo.

Donk nou bezwen devlope anviwon 92 mil tòn fatra danjere ki gen metal lou (mèki, Kadmyòm, nikèl, ajan, plon) ak yon kantite konpoze chimik (idwoksid potasyòm, klori amonyòm, diyoksid Manganèz, asid silfirik) (Fig. 1). Lè nou jete yo - apre kouch la te korode - yo polye tè a ak dlo (figi 2). Se pou nou pa fè tankou yon "kado" nan anviwònman an, ak Se poutèt sa, nan tèt nou. Nan kantite lajan sa a, 34% te konte pou pa processeurs espesyalize. Se poutèt sa, toujou gen anpil bagay yo dwe fè, epi li se pa yon konsolasyon ke li se pa sèlman nan Polòy?

Diri. 2. Kouch selil korode.

Nou pa gen okenn eskiz ankò pou okenn kote pou ale itilize selil yo. Chak priz ki vann pil ak ranplasman oblije aksepte yo nan men nou (tankou ansyen elektwonik ak aparèy nan kay la). Epitou, anpil boutik ak lekòl gen kontenè kote nou ka mete kaj. Kidonk, annou pa "reklame" epi pa jete pil ak akimilatè yo itilize nan fatra. Avèk yon ti dezi, nou pral jwenn yon pwen rasanbleman, ak lyen yo tèt yo peze tèlman piti ke lyen an pa pral fatige nou.

Triye

Menm jan ak lòt moun materyèl resikle, transfòmasyon efikas la fè sans apre klasman. Fatra ki soti nan plant endistriyèl yo anjeneral inifòm nan bon jan kalite, men dechè ki soti nan koleksyon piblik yo se yon melanj de kalite selil ki disponib. Kidonk, kesyon kle a vin segregasyon.

Nan Polòy klasman yo fè manyèlman, pandan ke lòt peyi Ewopeyen yo deja gen liy klasman otomatik yo. Yo sèvi ak Van ak gwosè may apwopriye (ki pèmèt separasyon nan selil diferan gwosè) ak radyografi (triye kontni). Konpozisyon matyè premyè ki soti nan koleksyon nan Polòy tou se yon ti kras diferan.

Jiska dènyèman, selil klasik Leclanche asid nou yo te domine. Li se sèlman dènyèman ke avantaj nan eleman yo alkalin ki pi modèn, ki te konkeri mache Lwès yo anpil ane de sa, te vin aparan. Nan nenpòt ka, tou de kalite selil jetab konte pou plis pase 90% nan pil yo kolekte. Rès la se pil bouton (ki alimante mont (figi 3) oswa kalkilatris), pil rechargeable ak pil ityòm pou telefòn ak laptops. Rezon ki fè la pou yon ti pati konsa se pri ki pi wo ak lavi sèvis ki pi long konpare ak eleman jetab.

Diri. 3. lyen an ajan te itilize pou pouvwa mont ponyèt.

Processing

Apre separasyon an, li lè pou bagay ki pi enpòtan an etap pwosesis - rekiperasyon matyè premyè. Pou chak kalite, pwodwi yo resevwa yo pral yon ti kras diferan. Sepandan, teknik pwosesis yo sanble.

Pwosesis mekanik konsiste nan fanm k'ap pile fatra nan moulen. Fraksyon ki kapab lakòz yo separe lè l sèvi avèk elektwomayman (fè ak alyaj li yo) ak sistèm Van espesyal (lòt metal, eleman plastik, papye, elatriye). Inonde metòd la manti nan lefèt ke pa gen okenn nesesite ak anpil atansyon sòt matyè premyè yo anvan pwosesis, domaj - yon gwo kantite fatra ki pa ka itilize ki mande jete nan depotwa yo.

Resiklaj idrometallurgik se disolisyon selil yo nan asid oswa baz. Nan pwochen etap nan pwosesis, solisyon yo ki kapab lakòz yo pirifye ak separe, pou egzanp, sèl metal, yo jwenn eleman pi bon kalite. Gwo avantaj metòd la karakterize pa konsomasyon enèji ki ba ak yon ti kantite fatra ki mande jete. Defo Metòd resiklaj sa a mande pou klasman ak anpil atansyon nan pil yo pou fè pou evite kontaminasyon nan pwodwi yo ki kapab lakòz.

Pwosesis tèmik konsiste nan tire selil yo nan founo ki apwopriye a. Kòm yon rezilta, oksid yo fonn epi yo jwenn (matyè premyè pou moulen asye). Inonde metòd konsiste de posiblite pou itilize pil san klasman, domaj ak – konsomasyon enèji ak jenerasyon pwodwi konbisyon danjere.

Anplis resikle Selil yo estoke nan depotwa apre pwoteksyon preliminè kont antre nan eleman yo nan anviwònman an. Sepandan, sa a se sèlman yon mwatye mezi, ranvwaye bezwen an fè fas ak sa a kalite fatra ak fatra a nan anpil materyèl ki gen anpil valè anvan tout koreksyon.

Nou kapab tou retabli kèk nan eleman nitritif yo nan laboratwa lakay nou. Sa yo se eleman yo nan eleman yo Leclanche klasik --wo pite zenk soti nan tas yo ki antoure eleman an, ak elektwòd grafit. Altènativman, nou ka separe dyosid Manganèz la nan melanj lan nan melanj lan - tou senpleman bouyi li ak dlo (pou retire enpurte idrosolubl, sitou klori amonyòm) ak filtre. Rezid insoluble a (kontamine ak pousyè chabon) apwopriye pou pifò reyaksyon ki enplike MnO.₂.

Men, se pa sèlman eleman yo itilize pou pouvwa aparèy nan kay la yo resikle. Ansyen pil machin yo tou se yon sous matyè premyè. Se plon extrait nan yo, ki se Lè sa a, itilize nan envantè de nouvo aparèy, ak ka yo ak elektwolit la ranpli yo jete.

Pa gen moun ki bezwen sonje domaj nan anviwònman an ki ka koze pa toksik metal lou ak solisyon asid silfirik. Pou sivilizasyon teknik rapidman devlope nou an, egzanp selil ak pil se yon modèl. Yon pwoblèm ogmante se pa pwodiksyon an nan pwodwi nan tèt li, men jete li apre yo fin itilize. Mwen espere ke lektè yo nan magazin "Young Technician" yo pral enspire lòt moun yo resikle pa egzanp yo.

Eksperyans 1 - batri ityòm

selil ityòm yo itilize yo nan kalkilatris ak kenbe pouvwa a nan BIOS la nan mèr òdinatè (figi 4). Se pou nou konfime prezans nan ityòm metalik nan yo.

Diri. 4. Yon selil ityòm-manganèz ki itilize pou kenbe pouvwa BIOS yon plak mèr òdinatè.

Apre demonte eleman an (pou egzanp, kalite komen CR2032), nou ka wè detay yo nan estrikti a (figi 5): kouch nwa konprese nan diyoksid Manganèz MnO₂, yon elektwòd pore séparateur enpreye ak yon solisyon elektwolit òganik, izolasyon yon bag plastik ak de pati metal fòme yon lojman.

Diri. 5. Konpozan nan yon selil ityòm-manganèz: 1. Pati ki pi ba nan kò a ak yon kouch metal ityòm (lektwòd negatif). 2. Separateur enpreye ak yon solisyon elektwolit òganik. 3. Bourade kouch diyoksid Manganèz (elektwòd pozitif). 4. Plastik bag (elektwòd izolan). 5. Anwo lojman (tèminal elektwòd pozitif).

Yon sèl ki pi piti a (lektwòd negatif la) kouvri ak yon kouch ityòm, ki byen vit fè nwa nan lè a. Eleman an idantifye pa yon tès flanm dife. Pou fè sa, pran kèk metal mou sou fen fil fè a epi mete echantiyon an nan flanm dife a brûler - koulè a ​​Carmine endike prezans nan ityòm (figi 6). Nou jete rezidi metal yo lè nou fonn yo nan dlo.

Diri. 6. Yon echantiyon ityòm nan yon flanm dife.

Mete yon elektwòd metal ak yon kouch ityòm nan yon beak epi vide kèk cm³ dlo. Yon reyaksyon vyolan rive nan veso a, akonpaye pa lage gaz idwojèn:

Idwoksid ityòm se yon baz solid epi nou ka fasilman teste li ak papye endikatè.

Eksperyans 2 - kosyon alkalin

Koupe yon eleman alkalin jetab, pou egzanp, tape LR6 ("dwèt", AA). Apre ouvèti gode metal la, estrikti entèn la vizib (figi 7): andedan gen yon mas limyè ki fòme yon anod (potasyòm oswa sodyòm idroksid ak pousyè zenk), ak yon kouch nwa manganèz diyoksid MnO ki antoure li.₂ ak pousyè grafit (katod selil).

Diri. 7. Reyaksyon alkalin nan mas anod nan yon selil alkalin. Vizib estrikti selilè: limyè anod-fòme mas (KOH + pousyè zenk) ak dyosid Manganèz nwa ak pousyè grafit kòm yon katod.

Elektwòd yo separe youn ak lòt pa yon dyafram papye. Aplike yon ti kantite sibstans limyè sou teren tès la epi mouye l ak yon gout dlo. Koulè ble a endike reyaksyon alkalin keratin anod la. Kalite idroksid yo itilize pi byen verifye pa yon tès flanm dife. Yon echantiyon gwosè plizyè grenn pavot kole ak yon fil fè ki tranpe nan dlo epi yo mete l nan yon flanm dife.

Koulè jòn endike itilizasyon idroksid sodyòm pa manifakti a, ak koulè woz-vyolèt endike idroksid potasyòm. Depi konpoze sodyòm kontamine prèske tout sibstans, ak tès flanm dife pou eleman sa a trè sansib, koulè jòn flanm dife a ka maske liy espèk potasyòm yo. Solisyon an se gade flanm dife a atravè yon filtè ble-vyolèt, ki ka vè cobalt oswa yon solisyon lank nan flakon la (indigo oswa methyl vyolèt yo jwenn nan dezenfektan blesi a, pioktan). Filtè a pral absòbe koulè jòn, sa ki pèmèt ou konfime prezans potasyòm nan echantiyon an.

Kòd deziyasyon

Pou fasilite idantifikasyon kalite selil yo, yo te prezante yon kòd alfanumerik espesyal. Pou kalite ki pi komen nan kay nou yo, li sanble: nimewo-lèt-lèt-nimewo, kote:

- premye chif la se kantite selil; inyore pou selil sèl.

– premye lèt la endike kalite selil la. Lè absan, li se yon selil Leclanche zenk-grafit (anod: zenk, elektwolit: klori amonyòm, NH).₄Cl, klori zenk ZnCl₂, katod: Manganèz diyoksid MnO₂). Lòt kalite selil yo make jan sa a (yo se idroksid sodyòm ki pi bon mache tou itilize nan plas idroksid potasyòm):

A, P – eleman zenk-lè (anod: zenk, oksijèn atmosferik redwi sou yon katod grafit);

B, C, E, F, G - selil ityòm (anod: ityòm, men anpil sibstans yo itilize kòm katod ak elektwolit);

H - Ni-MH nikèl-metal idride batri (metal idride, KOH, NiOOH);

K - Ni-Cd nikèl-kadmyòm batri (Kadmyòm, KOH, NiOOH);

L - eleman alkalin (zenk, KOH, MnO₂);

M – eleman mèki (zenk, KOH; HgO), pa itilize ankò;

S - eleman ajan (zenk, KOH; Ag₂SOU);

Z - eleman nikèl-manganèz (zenk, KOH, NiOOH, MnO₂).

- lèt sa a endike fòm lyen an:

F - lamèl;

R - silendrik;

S - rektangilè;

P – deziyasyon aktyèl la nan selil ki gen fòm lòt pase silendrik.

- figi final la oswa figi endike gwosè referans la (valè katalòg oswa dirèkteman bay dimansyon).

Egzanp make:

R03
 - yon selil zenk-grafit gwosè yon ti dwèt. Yon lòt deziyasyon se AAA oswa mikwo.

LR6 - yon selil alkalin gwosè yon dwèt. Yon lòt deziyasyon se AA oswa serviteur.

HR14  – Ni-MH batri, lèt C a tou itilize pou gwosè.

KR20 - Batri Ni-Cd, gwosè ki make tou ak lèt ​​D.

3LR12 - yon batri plat ak yon vòltaj 4,5 V, ki gen twa selil alkalin.

6F22 - 9V batri; sis selil endividyèl zenk-grafit plan yo fèmen nan yon ka rektangilè.

CR2032 - selil ityòm-manganèz (ityòm, elektwolit òganik, MnO₂) ak yon dyamèt 20 mm ak yon epesè 3,2 mm.