Làimhseachadh stòran lùtha ceimigeach

Is e suidheachadh cumanta anns a h-uile dachaigh nach eil bataraidhean a chaidh a cheannach o chionn ghoirid math tuilleadh. No is dòcha, a’ toirt aire don àrainneachd, agus aig an aon àm - mu bheairteas ar wallet, fhuair sinn bataraidhean? An ceann greiseag, bidh iad cuideachd a 'diùltadh co-obrachadh. Mar sin anns an sgudal? Gu dearbh chan eil! Le eòlas air na cunnartan a tha ceallan adhbhrachadh san àrainneachd, bidh sinn a’ coimhead airson àite rally.

Cruinneachadh

Dè cho mòr sa tha an duilgheadas leis a bheil sinn a’ dèiligeadh? Chomharraich aithisg bho 2011 le Prìomh Neach-sgrùdaidh na h-Àrainneachd gun robh barrachd air 400 millean ceallan agus bataraidhean. Chuir timcheall air an aon àireamh às dha fhèin.

Reis. 1. Co-dhèanamh cuibheasach de stuthan amh (ceallan cleachdte) bho chruinneachaidhean stàite.

Mar sin feumaidh sinn leasachadh mu 92 mìle tunna de sgudal cunnartach anns a bheil meatailtean trom (mercury, cadmium, nicil, airgead, luaidhe) agus grunn choimeasgaidhean ceimigeach (potassium hydroxide, ammonium chloride, manganese dà-ogsaid, sulfuric acid) (Fig. 1). Nuair a bhios sinn gan tilgeil air falbh - às deidh a 'chòmhdach a bhith air a chreachadh - bidh iad a' truailleadh an ùir agus an uisge (Fig. 2). Nach toir sinn a leithid de “thiodhlac” don àrainneachd, agus mar sin dhuinn fhìn. Den t-suim seo, bha 34% air a chunntas le pròiseasairean sònraichte. Mar sin, tha mòran ri dhèanamh fhathast, agus chan eil e na chomhfhurtachd nach eil e sa Phòlainn a-mhàin?

Reis. 2. Còmhdaichean cealla corroded.

Chan eil leisgeul againn tuilleadh airson àite a dhol ceallan air an cleachdadh. Feumaidh a h-uile ionad a bhios a’ reic bataraidhean agus stuthan ùra gabhail riutha bhuainn (a bharrachd air seann electronics agus innealan taighe). Cuideachd, tha soithichean aig mòran bhùitean is sgoiltean anns an cuir sinn cèidsichean. Mar sin na bitheamaid “ag àicheadh” agus na tilgeamaid air falbh bataraidhean cleachdte agus luchd-cruinneachaidh san sgudal. Le beagan miann, lorgaidh sinn puing rally, agus tha cuideam cho beag aig na ceanglaichean fhèin is nach bi an ceangal gar sgìth.

Deasachadh

Mar le feadhainn eile stuthan ath-chuairteachadh, tha an cruth-atharrachadh èifeachdach a 'dèanamh ciall às deidh a rèiteachadh. Tha sgudal bho phlanntaichean gnìomhachais mar as trice co-ionnan ann an càileachd, ach tha sgudal bho chruinneachaidhean poblach na mheasgachadh de na seòrsaichean cealla a tha rim faighinn. Mar sin, thig am prìomh cheist sgaradh.

Anns a’ Phòlainn, thathas a’ rèiteach le làimh, agus tha loidhnichean seòrsachaidh fèin-ghluasadach aig dùthchannan Eòrpach eile mu thràth. Bidh iad a’ cleachdadh criathar le meudan mogal iomchaidh (a’ ceadachadh sgaradh ceallan de dhiofar mheudan) agus x-ghath (seòrsachadh susbaint). Tha co-dhèanamh stuthan amh bho chruinneachaidhean sa Phòlainn beagan eadar-dhealaichte cuideachd.

Gu ruige o chionn ghoirid, bha smachd aig na ceallan Leclanche searbhagach clasaigeach againn. Is ann dìreach o chionn ghoirid a tha buannachd nan ceallan alcalin nas ùire, a thug buaidh air margaidhean an Iar o chionn mòran bhliadhnaichean, air a thighinn am follais. Ann an suidheachadh sam bith, tha an dà sheòrsa cealla cuidhteasach a ’dèanamh suas còrr air 90% de na bataraidhean cruinnichte. Is e an còrr bataraidhean putan (cumhachd uaireadairean (Fig. 3) no àireamhairean), bataraidhean ath-thagraidh agus bataraidhean lithium airson fònaichean is coimpiutairean-uchd. Is e an adhbhar airson cuibhreann cho beag am prìs nas àirde agus beatha seirbheis nas fhaide an taca ri eileamaidean cuidhteasach.

Reis. 3. Ceangal airgid air a chleachdadh gus cumhachd a thoirt do uaireadairean caol-dùirn.

Pròiseas

Às deidh a 'bhriseadh, tha an t-àm ann airson an rud as cudromaiche ìre giollachd - ath-bheothachadh stuthan amh. Airson gach seòrsa, bidh na toraidhean a gheibhear beagan eadar-dhealaichte. Ach, tha na dòighean giollachd coltach.

giollachd meacanaigeach gabhail a-steach a bhith a’ bleith sgudal ann am muilnean. Tha na bloighean a thig às air an sgaradh le bhith a’ cleachdadh electromagnets (iarann ​​​​agus a alloys) agus siostaman criathar sònraichte (meatailt eile, eileamaidean plastaig, pàipear, msaa). Zaleto tha an dòigh-obrach na laighe leis nach eil feum air na stuthan amh a sheòrsachadh gu faiceallach mus tèid an giullachd, locht - tòrr sgudail nach gabh a chleachdadh a dh’ fheumar a thoirt air falbh ann an lìonadh-fearainn.

Ath-chuairteachadh hydrometallurgical Is e sgaoileadh cheallan ann an searbhagan no bunaitean. Aig an ath ìre de ghiollachd, tha na fuasglaidhean a thig às air an glanadh agus air an sgaradh, mar eisimpleir, salainn meatailt, gus eileamaidean fìor-ghlan fhaighinn. Mòr buannachd tha an dòigh air a chomharrachadh le caitheamh lùtha ìosal agus beagan sgudail a dh’ fheumas faighinn air falbh. Defect Feumaidh an dòigh ath-chuairteachaidh seo na bataraidhean a sheòrsachadh gu faiceallach gus truailleadh nan toraidhean a sheachnadh.

Giullachd teirmeach a’ toirt a-steach losgadh nan ceallan ann an àmhainnean den dealbhadh iomchaidh. Mar thoradh air an sin, tha na h-ogsaidean aca air an leaghadh agus air an faighinn (stuthan amh airson muilnean stàilinn). Zaleto Tha an dòigh-obrach a’ toirt a-steach comas bataraidhean gun sheòrsa a chleachdadh, locht agus – caitheamh lùtha agus gineadh stuthan losgaidh cronail.

ach a-mhàin ath-chuairteachadh Tha na ceallan air an stòradh ann an lìonadh-fearainn às deidh dìon tòiseachaidh an aghaidh a bhith a’ toirt a-steach na pàirtean aca a-steach don àrainneachd. Ach, chan eil seo ach tomhas gu leth, a 'cur dheth an fheum air dèiligeadh ris an t-seòrsa sgudail seo agus sgudal mòran stuthan amh luachmhor.

Faodaidh sinn cuideachd cuid de na beathachadh anns an obair-lann dachaigh againn a thoirt air ais. Is iad seo na pàirtean de na h-eileamaidean Leclanche clasaigeach - sinc àrd-ghlan bho na cupannan timcheall air an eileamaid, agus dealanan grafait. Air an làimh eile, is urrainn dhuinn am manganese dà-ogsaid a sgaradh bhon mheasgachadh taobh a-staigh a ’mheasgachaidh - dìreach goil e le uisge (gus neo-chunbhalachd soluble a thoirt air falbh, gu ìre mhòr ammonium chloride) agus sìoltachan. Tha am fuigheall neo-sholabailte (air a thruailleadh le duslach guail) freagarrach airson a’ mhòr-chuid de ath-bheachdan a’ toirt a-steach MnO.₂.

Ach chan e a-mhàin na h-eileamaidean a thathas a’ cleachdadh airson cumhachd a thoirt do dh’ innealan taighe a ghabhas ath-chuairteachadh. Tha seann bataraidhean càr cuideachd nan stòr de stuthan amh. Thathas a ’toirt a-mach luaidhe bhuapa, a thathas an uairsin air a chleachdadh ann a bhith a’ dèanamh innealan ùra, agus thathas a ’faighinn cuidhteas na cùisean agus an lìonadh electrolyte.

Chan fheum duine a bhith air a chuimhneachadh mun mhilleadh àrainneachd a dh’ fhaodadh a bhith air adhbhrachadh le fuasgladh puinnseanta de mheatailt throm agus searbhag sulfarach. Airson ar sìobhaltachd theicnigeach a tha a 'leasachadh gu luath, tha eisimpleir de cheallan agus bataraidhean mar mhodail. Chan e duilgheadas a tha a’ sìor fhàs cinneasachadh an toraidh fhèin, ach faighinn cuidhteas às deidh a chleachdadh. Tha mi an dòchas gum brosnaich luchd-leughaidh na h-iris "Young Technician" daoine eile gus ath-chuairteachadh leis an eisimpleir aca.

Deuchainn 1 - bataraidh lithium

ceallan lithium bidh iad air an cleachdadh ann an àireamhairean agus gus cumhachd a chumail suas gu BIOS motherboards coimpiutair (Fig. 4). Leig dhuinn dearbhadh gu bheil lithium meatailteach annta.

Reis. 4. Cell lithium-manganese air a chleachdadh gus cumhachd a chumail suas gu BIOS motherboard coimpiutair.

Às deidh dhuinn an eileamaid a thoirt air falbh (mar eisimpleir, an seòrsa cumanta CR2032), chì sinn mion-fhiosrachadh an structair (Fig. 5): còmhdach dubh dlùth de manganese dà-ogsaid MnO₂, dealan dealaiche porous air a lìonadh le fuasgladh electrolyte organach, a’ insaladh fàinne plastaig agus dà phàirt meatailt a ’cruthachadh taigheadas.

Reis. 5. Co-phàirtean cealla lithium-manganese: 1. Am pàirt as ìsle den bhodhaig le còmhdach de mheatailt lithium (electrode àicheil). 2. Separator air a lìonadh le fuasgladh electrolyte organach. 3. Còmhdach preasach de manganese dà-ogsaid (dealanach dearbhach). 4. Plastaig fàinne (electrode insulator). 5. Taigheadas àrd (crìoch-crìochnachaidh dealain dearbhach).

Tha an tè as lugha (an dealan àicheil) air a chòmhdach le còmhdach de lithium, a bhios a 'dorchachadh gu luath san adhar. Tha an eileamaid air a chomharrachadh le deuchainn lasair. Gus seo a dhèanamh, gabh beagan meatailt bog air deireadh an uèir iarainn agus cuir a-steach an sampall a-steach don lasair losgaidh - tha dath carmine a ’nochdadh làthaireachd lithium (Fig. 6). Bidh sinn a 'toirt air falbh fuigheall meatailt le bhith gan sgaoileadh ann an uisge.

Reis. 6. Sampall de lithium ann an lasair losgaidh.

Cuir dealan-mheatailt le còmhdach de lithium ann am bèicear agus dòirt beagan cm³ uisge. Bidh ath-bhualadh fòirneartach a’ tachairt anns an t-soitheach, an cois leigeil ma sgaoil gas hydrogen:

Tha lithium hydroxide na bhunait làidir agus is urrainn dhuinn a dhearbhadh gu furasta le pàipear comharran.

Eòlas 2 - ceangal alcaileach

Gearr a-mach eileamaid alcaileach cuidhteasach, mar eisimpleir, dèan seòrsa LR6 ("finger", AA). Às deidh a’ chupa meatailt fhosgladh, tha an structar a-staigh ri fhaicinn (Fig. 7): a-staigh tha tomad aotrom a’ cruthachadh anod (potasium no sodium hydroxide agus duslach sinc), agus còmhdach dorcha de manganese dà-ogsaid MnO timcheall air.₂ le duslach grafait (cathode cealla).

Reis. 7. Freagairt alcaileach de mhàs an anod ann an cealla alcaileach. Structar ceallach faicsinneach: tomad cruth anode aotrom (KOH + duslach sinc) agus manganese dà-ogsaid dorcha le duslach grafait mar chatod.

Tha na dealanan air an sgaradh bho chèile le diaphragm pàipeir. Cuir beagan de stuth aotrom a-steach don stiall deuchainn agus tais le tuiteam uisge. Tha an dath gorm a’ comharrachadh freagairt alcalin an anod paste. Tha an seòrsa hydroxide a thathar a’ cleachdadh air a dhearbhadh nas fheàrr le deuchainn lasrach. Tha sampall de mheud grunn sìol chrom-lus air a ghleusadh gu uèir iarainn air a bogadh ann an uisge agus air a chuir ann an lasair losgaidh.

Tha dath buidhe a’ comharrachadh cleachdadh sodium hydroxide leis an neach-dèanamh, agus tha dath pinc-purpaidh a’ comharrachadh potassium hydroxide. Leis gu bheil todhar sodium a ’truailleadh cha mhòr a h-uile stuth, agus gu bheil an deuchainn lasair airson an eileamaid seo gu math mothachail, faodaidh dath buidhe an lasair a bhith a’ falach loidhnichean speurach potasium. Is e am fuasgladh a bhith a’ coimhead air an lasair tro chriathrag gorm-bhiorach, a dh’ fhaodas a bhith na ghlainne cobalt no fuasgladh dath anns a’ fhlasg (indigo no methyl violet a lorgar anns an dì-ghalaran lot, pyoctane). Gabhaidh an criathrag a-steach an dath buidhe, a leigeas leat dearbhadh gu bheil potasium anns an sampall.

Còdan sònrachadh

Gus comharrachadh seòrsa cealla a dhèanamh comasach, chaidh còd alphanumeric sònraichte a thoirt a-steach. Airson na seòrsaichean as cumanta nar dachaighean, tha e coltach: àireamh-litir-litir-àireamh, far a bheil:

- a 'chiad figear - an àireamh de cheallan; air an dearmad airson aon chealla.

- tha a’ chiad litir a’ comharrachadh an seòrsa cealla. Nuair nach eil e ann, is e cealla zinc-graphite Leclanche a th’ ann (anod: sinc, electrolyte: ammonium chloride, NH).₄Cl, sinc chloride ZnCl₂, catod: MnO manganese dà-ogsaid₂). Tha seòrsaichean cealla eile air an ainmeachadh mar a leanas (tha an sodium hydroxide as saoire cuideachd air a chleachdadh an àite potasium hydroxide):

A, P - eileamaidean adhair zinc (anod: sinc, tha ocsaidean àile air a lughdachadh air catod grafait);

B, C, E, F, G - ceallan lithium (anod: lithium, ach tha mòran stuthan air an cleachdadh mar cathodes agus electrolyte);

H - Bataraidh nicil-meatailt hydride Ni-MH (hydride meatailt, KOH, NiOOH);

K - Bataraidh nicil-cadmium Ni-Cd (cadmium, KOH, NiOOH);

L - eileamaid alcaileach (sinc, KOH, MnO₂);

M - eileamaid mercury (sinc, KOH; HgO), nach eil air a chleachdadh tuilleadh;

S - eileamaid airgid (sinc, KOH; Ag₂ABHAINN);

Z - eileamaid nicil-manganese (sinc, KOH, NiOOH, MnO₂).

- tha an litir a leanas a’ comharrachadh cumadh a’ cheangail:

F - lamellar;

R - siolandair;

S - ceart-cheàrnach;

P - sònrachadh cheallan gnàthach le cumaidhean a bharrachd air siolandair.

- tha am figear no na figearan deireannach a’ nochdadh meud an iomraidh (luachan catalog no a’ toirt seachad tomhasan gu dìreach).

A’ comharrachadh eisimpleirean:

R03
 - cealla grafait sinc meud meur beag. Is e sònrachadh eile AAA no micro.

LR6 - cealla alcaileach meud meur. Is e sònrachadh eile AA no minion.

HR14  - Bataraidh Ni-MH, tha an litir C cuideachd air a chleachdadh airson meud.

KR 20 - Bataraidh Ni-Cd, agus tha am meud cuideachd air a chomharrachadh leis an litir D.

3LR12 - bataraidh còmhnard le bholtadh de 4,5 V, air a dhèanamh suas de thrì ceallan alcaileach.

6F22 - 9V bataraidh; tha sia ceallan planar zinc-graphite fa leth dùinte ann an cùis ceart-cheàrnach.

CR2032 - cealla lithium-manganese (lithium, electrolyte organach, MnO₂) le trast-thomhas de 20 mm agus tighead de 3,2 mm.