В каких батарейках содержится ртуть

Батарейки, выполненные с применением ртути, не получили широкого распространения из-за токсичности и высокой цены. Будет совсем не айс если они потекут и причинят вред здоровью человека. Но тем не менее несколькими годами ранее данные элементы питания выпускались и их можно было перезаряжать много кратно. Правда при этом процессе теряется емкость по причине стекания и скопления ртути в батарейке.

Чтобы подобного не происходило ученые советуют добавлять гидроксид магния в анод и досыпать порошок серебра до 9% в катод. Так же выполнять замену графита карбином.

Главной особенностью ртутных элементов питания является то что они могут работать в очень неблагоприятных погодных условиях. Кроме этого они обладают длительным сроком службы.

Ртутные батарейки и их характеристики

Анод выполнен из цинка. Катод сделан из оксида ртути. Диафрагма и сепараторы тщательно разделяют электроды. Диафрагма пропитывается 40% раствором гидроксида калия. В роли электролита применяется щелочь.

Он может служить как АКБ, но при цикличном использование его емкость быстро уменьшается.

Основные плюсы ртутных батареек:

  • Хранить можно до 10 лет.
  • Выдают стабильное напряжение.
  • Работают в любых температурных условиях.
  • Обладают высокой энергетической емкостью.

Минусы:

  • Большая стоимость.
  • Разгерметизация может навредить здоровью человека.
  • Нужно организовывать сбор и утилизацию.

Где используются ртутные батарейки?

На данный момент практически уже нигде. Но раньше они применялись повсеместно в таких отраслях как:

  • Медицина.
  • Армия.
  • Промышленность.
  • Радио электроника.

Марки:

  • KODAK KX-625
  • VARTA V625PX
  • РЦ 53

Могут спокойно работать при температуре от -12 до +80 градусов Цельсия. Обладают низким внутренним сопротивлением.

Ртутный аккумулятор своими руками

Если вы не обладаете определенными навыками работы с химическими веществами, мы не рекомендуем повторять вам то что описано ниже.

Первым делом отыщите простую пробирку. Такие обычно используют учителя химии. Дальше возьмите тонкую трубочку, выполненную из стекла. В данную трубку поместите железный провод. Это нужно сделать таким образом, чтобы он торчал из трубочки на 1,5 – 2 миллиметра. Данное место нужно изолировать воском или другим подобным материалом.

Для изготовления ртутной батарейки кроме выше описанного инвентаря потребуется 50 мл 25% аккумуляторной H2SO4. В ней нужно растворить Цинк. Zn требуется растворить до конца. Дальше нужно влить дополнительные 50 мл кислоты. После этого в пробирку наливаем небольшое количество ртути и загружаем в нее стеклянную трубку с изолированным концом.

Пластину, сделанную из свинца толщиной 1 мм, поместите так чтобы свенец не касался ртути. Дальше выполните вливание в пробирку приготовленной серной кислоты. Ну вот и все! АКБ полностью готов! Металлический провод будет являться минусовым полюсом, а свинцовый конец плюсом. Теперь заткните пробирку пробкой.

Чтобы получить больше энергии можно создать несколько ртутных аккумуляторов и соединить их последовательно. 1 пробирка обладает током около 2-х ампер, а ее напряжение составляет порядка 2 вольт. Данная аккумуляторная батарея, выполненная из ртути, является надежной, и она не боится зарядки большим напряжением.

Фото ртутных батареек

Ртутная батарейка способна генерировать стабильный ток и напряжение. До самого конца они держат эти параметры на высоких уровнях. Затем быстро разряжаются. Происходит плавный разряд.

Так как ртутные элементы питания имели высокую емкость в 1980 году их очень активно использовали везде где только можно. Список устройств где их применяли:

  1. Часы.
  2. Кардиостимуляторы.
  3. Слуховые аппараты.
  4. Приборы ночного видения.
  5. Фотоэкспонометры.
  6. Фотоаппараты.
  7. Космических аппаратах.
  8. Радио аппаратуре.

Через некоторое время все пришли к выводу что стоит сократить их производство из-за высокой стоимости и токсичности. В 1982 году создавалось ртутных батареек до 1 500 000 в год по всему миру.

Batareykaa.ru

Оценка статьи:

(Пока оценок нет)

Загрузка…

Источник

В каких батарейках содержится ртуть

Мы живем в мире, немыслимом без батареек, они прочно вошли в наш быт. Еще несколько десятилетий назад батарейки намного реже использовались в повседневной жизни, что было связано с их достаточно высокой стоимостью, обусловленной сложностью производства и просто малым потребительским спросом. В последние годы не только значительно удешевился процесс промышленного изготовления автономных источников питания, но и повысилась их востребованность. Бытовая электроника стала широкодоступна, многие устройства (телевизоры, кондиционеры, аудиоцентры) оснащены пультами дистанционного управления, для функционирования которых необходимы батарейки. Огромная армия детских электронных игрушек также требует использования автономных источников питания. Появилось множество портативных бытовых приборов (наручные часы, плееры, зубные щетки), для работы которых также нужны батарейки.

Раньше использованные батарейки без долгих раздумий выбрасывались вместе с бытовым мусором, и, так как объём данного класса отходов был достаточно мал, это не представляло острой проблемы.

Читайте также:  В каких овощах содержатся аминокислоты

Не задумываясь, или имея недостаточно информации об опасности, которую представляет отслужившая свой срок батарейка, многие до сих пор отправляют ее в обычное мусорное ведро, в результате, только на свалках Москвы за год скапливается более 15 миллионов батареек.

По статистике, московская семья ежегодно выбрасывает до 500 грамм использованных элементов питания. Суммарно в столице набирается 2-3 тысячи тонн выброшенных батареек в год. В США американцы ежегодно покупают почти три миллиарда различных батареек, и около 180 тысяч тонн этих батареек в итоге попадают на свалки по всей стране.

Подсчитано, что в среднем батарейки составляют около 0,25% от объёма всего собираемого в мегаполисах мусора.

Что мы называем батарейкой?

Батарейка — это гальванический элемент или аккумулятор, предназначенный для автономного(независимого) питания различных устройств. Батарейка, по сути — источник тока. Внутри герметичной оболочки располагается схема, состоящая из анода и катода, погруженных в электролит. При погружении, между анодом и катодом (полюсами), в результате химических реакций между тяжелыми металлами (ртуть, магний, марганец, кадмий, никель, свинец) и щелочами возникает разность потенциалов — напряжение.

Первые шаги к появлению батарейки были сделаны в 1791 году, когда Луиджи Гальвани в своем «Трактате о силах электричества при мышечном движении» описал свое открытие электрохимической цепи, случайно построенной им при изучении свойств препарированных лапок лягушек. Значительно позже, на основе его наблюдений Гастон Планте создал элемент питания, который являлся, по сути, первым аккумулятором, в котором использовалась свинцовая пластина, погружённая в слабый раствор серной кислоты.

Какие бывают батарейки?

  • угольно-цинковые

Это самые распространённые батарейки, которые используются, прежде всего, в различных бытовых устройствах (пульты дистанционного управления, детские игрушки, и многие другие).

  • щелочные, или алкалиновые, щелочно-марганцевые.

Срок службы таких батареек более продолжительный, чаще они используются для фотоаппаратов.

  • литиевые

Используются для мобильных телефонов.

Батарейки могут быть одноразовыми и многоразовыми (аккумуляторные батареи).

Современные батарейки лёгкие по весу, хорошо работают при высоких и низких температурах и являются автономным источником постоянного электрического тока.

Какие батарейки наиболее опасны — одноразовые или аккумуляторные?

В быту активно используются как одноразовые, так и аккумуляторные батарейки.

Аккумуляторы чаще находят применение в мобильных устройствах, ноутбуках, компьютерах, цифровых видеокамерах, фотоаппаратах. Именно в аккумуляторных (перезаряжаемых) батарейках содержатся опасные для окружающей среды соединения никеля и кадмия, гидрид никеля и литий.

Одноразовые батарейки используются в многочисленных детских игрушках, калькуляторах, пультах, фонариках они не содержат тяжелых металлов ртути и кадмия, в них присутствуют цинк и марганец, не оказывающие таких катастрофических влияний на организм и окружающую среду.

Можно сказать, что одноразовые батарейки менее вредны сточки зрения их потенциального загрязняющего влияния, однако, частота использования, и объем образующихся отходов гораздо выше. К тому же, будучи выброшенными не полностью разряженными, именно они становятся причиной пожаров на свалках.

В чем же проблема?

Батарейка, даже отслужившая свой срок, не представляет опасности, при условии, что ее корпус не поврежден, и она хранится при комнатной температуре и минимальной влажности. Попадая же вместе с бытовыми отходами на свалку, и подвергаясь воздействию разнообразных атмосферных факторов, батарейка начинает ржаветь и разрушаться под воздействием коррозии. Ее корпус теряет герметичность, содержимое получает доступ во во внешнюю среду, отравляя ее, и ее обитателей.

Что происходит с батарейкой на свалке?

Щелочь и тяжелые металлы из разрушившейся батарейки представляют опасность для окружающей среды. Поступая вначале в почву, токсичные вещества достигают грунтовых вод, откуда попадают в водоемы, в том числе и те, из которых ведется забор водопроводной воды. Химическому загрязнению подвергаются земли и произрастающие на них растения, в том числе и многочисленные пищевые культуры; мясо и молоко сельскохозяйственных животных, пасущихся на зараженных пастбищах, тоже становятся опасным. Опасна не только пассивная коррозия, в результате которой батарейки загрязняют почву и воду; нередко свалки подвергаются

самовозгоранию, и находящиеся в мусоре батарейки, нагреваясь, выделяют в атмосферу диоксины, заражая еще и воздух. Диоксины в десятки тысяч раз ядовитее цианида и являются причиной раковых заболеваний и заболеваний репродуктивной системы.

В чем опасность содержимого батарейки?

Наибольшую опасность представляют содержащиеся в батарейках тяжелые металлы, прежде всего ртуть.

Читайте также:  В какой еде содержится много углеводов

Ртуть — сильнейший яд, относящийся к первому классу опасности. Накапливаясь в тканях всех органов, вызывает нервные расстройства и расстройства двигательного аппарата, заболевания дыхательной системы, ухудшает зрение и слух, приводит к повреждению головного мозга и нервной системы в целом, разрушительно действует на почки и печень. Особо опасна для детей. Справедливости ради надо заметить, что технология производства современных батареек не подразумевает использования ртути, однако, она массово использовалась до 2001 года.

Не меньшую угрозу представляют и другие тяжёлые металлы: кадмий, свинец.

Свинец — накапливается в почках и вызывает сильнейшие расстройства нервной системы и заболевания мозга.

Кадмий — накапливается в почках, печени, костях и щитовидной железе. Приводит к возникновению раковых заболеваний. В настоящее время во всем мире постепенно идёт замена еще достаточно распространённых и никель-кадмиевых аккумуляторов на более продвинутые и безопасные с экологической точки зрения никель-металл-гидридные и литий-ионные. В них больше электрическая ёмкость и количество циклов зарядки-разрядки. Но и они рано или поздно выходят их строя и требуют утилизации.

Токсичное воздействие тяжелых металлов на организм не проявляется одномоментно, полученные с водой и пищей микродозы отравляющего вещества накапливаются в организме на протяжении многих лет, оказывая разрушающее влияние.

Что можно сделать для предотвращения опасности?

  • Уменьшить частоту использования батареек, отдавая предпочтение приборам, не требующим их применения;

  • Использовать аккумуляторы, вместо одноразовых батареек. В долговременной перспективе очевидны как экономические, так и экологические выгоды: аккумуляторы выдерживают могут перезаряжаться более тысячи раз, и служат многие годы;

  • Покупать батарейки с маркировкой «без ртути»;

  • Не выбрасывать использованные батарейки и аккумуляторы вместе с другим мусором. На корпусе каждой батарейки производитель размещает специальный знак (изображение перечеркнутого мусорного ведра), указывающий на недопустимость утилизации совместно с бытовым мусором.

Так куда же выбросить батарейку?

В последние 5-10 лет в крупных городах найти пункт приема отслуживших свой срок элементов питания не представляет проблемы. Контейнеры для сбора батареек установлены во многих торговых центрах, магазинах электроники и бытовой техники. Многочисленные волонтерские организации организуют передвижные пункты сбора.

Собранные батарейки отправляют на специальные предприятия по их переработке. В России промышленная переработка находится на этапе становления, активно функционирует только одна линия по утилизации батареек, расположенная в Челябинске. Часть собранных элементов питания отправляется на предприятия, расположенные в Европе. Сейчас, с набирающим силу распространением этичного, осознанного отношения к потреблению мы просто не можем закрывать глаза на проблему утилизации батареек.

Помните, что сохранение здоровья планеты и последующих поколений — это ответственность каждого из нас.
Не игнорируйте важность правильной утилизации батареек, принимайте личное участие в сохранении окружающего мира и собственного здоровья.

Источник

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 25 декабря 2015;
проверки требуют 7 правок.

Ртутно-цинковый элемент РЦ-53М (1989 год).

Рту́тно-ци́нковый элеме́нт («тип РЦ») — гальванический элемент в котором анодом является цинк, катодом — оксид ртути, электролит — 45 % раствор гидроксида калия на адсорбенте.

Достоинства: постоянство напряжения и высокая энергоёмкость и энергоплотность.

Недостатки: высокая цена, токсичность ртути при нарушении герметичности.

История изобретения ртутно-цинкового элемента[править | править код]

Параметры[править | править код]

  • Теоретическая энергоёмкость: 228,72 Вт·ч/кг.
  • Удельная энергоёмкость: до 135 Вт·ч/кг.
  • Удельная энергоплотность: 550—750 Вт·ч/дм³.
  • ЭДС: 1,36 В.
  • Рабочая температура: −12…+80 С°.

Отличается невысоким внутренним сопротивлением, стабильным напряжением, высокой энергоёмкостью и энергоплотностью.

Химические процессы[править | править код]

Устройство[править | править код]

Схема поперечного сечения

Применение[править | править код]

Ввиду большой энергоплотности ртутно-цинковые элементы к 1980-м годам нашли относительно широкое применение как источники питания в электронных часах, кардиостимуляторах, слуховых аппаратах, фотоэкспонометрах, фотоаппаратах, военных приборах ночного видения, переносной радиоаппаратуре военного назначения, в космических аппаратах. Распространены ограничено ввиду токсичности ртути и высокой стоимости, в то же время объём выпуска ртутно-цинковых батарей и элементов в 1982 составил порядка одного-полутора миллионов в год во всем мире.

Отдельно следует указать на то обстоятельство, что ртутно-цинковый элемент обратим, то есть способен работать как аккумулятор. Однако при циклировании (заряд-разряд) наблюдается деградация элемента и уменьшение его ёмкости. Это связано в основном со стеканием и слипанием ртути в крупные капли при разряде и с ростом дендритов цинка при заряде. Для уменьшения этих явлений предложено вводить в цинковый электрод гидроксид магния, а в окисно-ртутный электрод вводить тонкий порошок серебра (до 9 %) и частично заменять графит карбином.

Читайте также:  Какие полезные вещества содержаться в капусте

В XXI веке производство и эксплуатация ртутных элементов в большинстве стран мира запрещена. Ртутно-цинковые элементы полностью вытеснены более безопасными, так как проблема их раздельного сбора и особенно безопасной утилизации достаточно сложна.

РЦ-53 и РЦ-55[править | править код]

В СССР для фотокиноаппаратуры выпускались дисковые ртутно-цинковые элементы РЦ-53 и РЦ-55. До сих пор выпускаются елецким АО «Энергия»

Название
элемента
диаметр
мм
высота
мм
напряжение
вольт
Ёмкость
А*час
Применение
РЦ-53
РЦ-53М
15,66,31,250,25
0,32
фотоаппараты, фотоэкспонометры,
слуховые аппараты
РЦ-5515,612,51,360,5кинокамеры
«Красногорск»
Д-0,0615,66,41,250,06никель-кадмиевый аккумулятор
замена элементу РЦ-53
РХ-62515,66,61,520,11современная замена элементу РЦ-53
Варианты: GP LR9 PX625A
Duracell PX625
Panasonic MR9
Kodak KX625
UCAR EPX625
Berec PX625
Ray-O-Vac RPX625

Диоксисульфатно-ртутный элемент[править | править код]

В состав катода может добавляться сульфат ртути, такой элемент называют диоксисульфатно-ртутным.

Литература[править | править код]

  • Кромптон Т. Р. Первичные источники тока / Пер. с англ. под редакцией к. х. н. Ю. А. Мазитова. — М.: Мир, 1986. — 328 с.
  • Электрические и электронные устройства для фотографии / Федотов Г. А. — М.: Ленинград, Энергоатомиздат, 1984.
  • ГОСТ 15596-82 Источники тока химические. Термины и определения.

Источник

Почему отработанные, то есть использованные батарейки и аккумуляторы опасны? Вы знаете, ответ на этот вопрос? А городской центр медицинской профилактики (Екатеринбург, Свердловская область) знает и вам рассказывает:

Батарейка — автономный источник электричества для питания устройств. Элементы питания могут быть разных размеров и типов. При этом они также могут быть одноразовыми и перезаряжаемыми.

По данным ученых из агентства по охране окружающей среды США на долю батареек приходится более 50% токсических выбросов из всех бытовых отходов. Также подсчитано, что одна пальчиковая батарейка, выброшенная в мусорное ведро, загрязняет тяжелыми металлами примерно 20 квадратных метров земли, а в лесу на этой площади живут и растут два дерева, два крота, один ежик и несколько тысяч дождевых червей!

Аккумуляторы содержат в себе много различных химических веществ: это разные металлы — железо, марганец, цинк, литий, натрий, алюминий, в том числе и такие опасные и ядовитые как ртуть, никель, кадмий; щелочи или кислоты, солевые растворы, играющие роль электролитов и состоящие из тех самых металлов.

Что такое щелочи и кислоты, наверное, знают все. Если вы еще не знаете, что это за «химия», то стоит сказать, что это химически активные, едкие вещества, контакт с которыми приводит к разрушению, коррозии материалов и предметов, а для человека они опасны тем, что вызывают ожоги кожных покровов.

Когда люди выбрасывают батарейки в мусорное ведро, то, как следствие, они попадают на городские свалки. А поскольку полигоны для захоронения отходов не оснащены защитой фильтрации от вредных примесей и тяжелых металлов, поэтому все эти активные и вредные вещества попадают в грунтовые воды.

Попадая в организм человека, вредные вещества, которые содержатся в использованных батарейках, накапливаются в нем, поэтому даже малое количество ртути или никеля говорит о конкретной опасности. К примеру свинец накапливается в почках и вызывает заболевания мозга, нервные расстройства. Кадмий накапливается в печени, почках, костях и щитовидной железе, приводит к нарушениям кальциевого обмена в организме и является канцерогеном, то есть провоцирует рак. Ртуть влияет на мозг, нервную систему, почки и печень, вызывает нервные расстройства, ухудшение зрения, слуха, нарушения двигательного аппарата, заболевания дыхательной системы.

Наиболее уязвимы к действию тяжелых металлов дети. Кстати, в случае с детьми опасной для жизни батарейка становится уже в момент покупки. Маленькие блестящие устройства часто привлекают детей, которые способны быстро и незаметно проглотить батарейку. В итоге либо малыш задыхается из-за застревания, либо начинается растворение поверхности под действием температуры и желудочного сока. Из поврежденной батарейки вытекает электролит, и уже через несколько часов наступает ожог и некроз окружающих тканей, их перфорация. При этом сигнал в виде боли организм получает, когда уже практически поздно что-то предпринимать.

Состав батареек может быть разным, в зависимости от их типа. Например, алкалиновые содержат в себе щелочной электролит, ртутные элементы питания ‒ оксид ртути и щелочь, литиевые батарейки ‒ литиевый катод, органический электролит и анод из различных материалов.

Солевые и щелочные — это в основном те батарейки, которые мы привыкли называть «пальчиковыми» и «мизинчиковыми». И именно их мы чаще всего используем. Довольно широко используются и плоские батарейки («таблетки»), например, для часов, в компьютерах, приборах и детских игрушках.

Советы по применению батареек для уменьшения их экологического вреда

Рекомендуется отдавать предпочтение такой технике, которая не нуждается в использования батареек: продукты, работающие от сети, от альтернативных источников энергии или от ручного завода.

Следует покупать перезаряжаемые батарейки.

Покупать нужно батарейки с надписью «без кадмия», «без ртути».

Запрещается выбрасывать батарейки в корзину общего мусора. Их нужно складировать в места, для последующей утилизации. Если нет возможности отнести батарейки в пункты сбора их рекомендуется копить в пластиковой закрытой таре желательно не в доме.

Поиск единомышленников поможет очистить планету и также создать ответственность за собранный груз. К тому же, так появится большая возможность вывезти батарейки на утилизацию.

В России существует 1 завод, где открыта линия по переработке батареек. Он находится в Челябинске, и называется «Мегаполис Ресурс».

Источник