高中化学研究性学习-废电池.doc

《高中化学研究性学习-废电池.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学研究性学习-废电池.doc（25页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date高中化学研究性学习-废电池高中化学研究性学习-废电池 废电池的危害及回收处理方法 吴玉姝 许漫燕 陈斯桐摘要：本文介绍了电池的分类、化学成分、废电池的危害以及其回收、处理、重新利用的重要性。关键词：电池 分类 成分 废电池的危害 回收 处理 重新利用随着人们生活水平的提高和现代化通信业的发展，人们使用电池的机会愈来愈多，手机、寻呼机、随身听、袖珍收音机等都需要大量的电

2、池作电源电池在我们生活中的扮演着越来越重要的角色。使用量也正迅速增加，使今后一个时期，会有更多的废电池出现。然而，尽管近年来人们对保护自然生态环境日益重视，水污染、大污染、白色污染等环境污染的治理已不同程度地收到了一定的效果，但废电池污染却未引起人们的足够重视。几乎渗透到我们生活的每一个角落,然而这些使用后的废旧电池却未能得到妥善的处理,虽然废旧电池的体积和质量都非常小，但它含有多种金属物质,如果处理不当就会污染到水源、土壤、空气等,进而直接或间接危害到人们的健康,影响人们的正常生活。一、电池的分类。电池种类 电池特性 主要用途 锌碳电池价钱较平，寿命较短；长久使用后可能漏出电池内的化学剂；不

3、能充电；电流小和电压不稳定。各种对电源稳定性要求不太高的电器，如电筒，收音机等。碱性电池约比锌碳电池贵一倍，贮藏寿命较长；不会漏出电池内的物质；内阻小，放电时电压较稳定，电流比锌碳电池大；不能充电。各种耗电量较大，对电源稳定性要求较高和长时间运行的电器。氧化银电池价格较贵，放电时电压保持稳定，体积和重量很小（钮型），不能充电。电子表，计算机，相机等电源。镍镉电池价格贵重，电流较大，电压稳定，坚固可充电，但有记忆性。各种使用干电池的电器用品口，但现时已很少人使用（旧时的手机电脑）镍氢电池电流较大，电压稳定，坚固可充电。各种使用干电池的电器用口及手提电话，电脑。铅酸电池电流较大，电压高，可充电，体

4、积大。汽车，电单车的储备电池。燃料电池特别昂贵，体积大，水是最后产物，无污染的环保电池。用于未来的小型汽车。 二、废电池的危害。1、 电池的只要化学成分：汞、镉、铅、镍、锌、铜等等重金属。（众所周知，这些重金属对人体都是有害的）2、 电池中化学成分对人体的危害的危害。（1） 汞：汞可使人体牙齿松动，毛发脱落，手指抖动，神经错乱，19531956年发生在日本水俣市的水俣病事件便是最好的证明。（2） 镉：镉的化合物可引起金属热，重者可出现肺水肿，慢性中毒主要有肺水肿、肾病和骨骼的损害表现，突出症状是肌肉、骨关节疼痛，可出现蛋白尿，如于19551972年发生在日本富山县神能川流域的痛痛病事件就是由于

5、镉中毒引起的。 （3） 铅及铅化物：可使人头痛头昏眼花和失眠，精神恍惚，疲乏无力，烦躁易恼，并伴有关节痛及神经功能紊乱，手指可能轻度颤抖、贫血。（4） 镍、镍盐：可引起金属热、剧烈风瘙痒和湿疹。羰基镍可引起头痛、头晕、头发沉、步态不稳，恶心、呕吐、胸闷等麻痹神经系统，严重刺激呼吸道，引起肺水肿。 3、 为了验证其危害，我们做了如下实验：我们在A、B、C、D三个鱼缸中放入浸泡过1号、5号、7号电池（电池被拆开）的水，静置一段时间后，放入三条健康金鱼，D鱼缸放入清水，也饲养一条健康金鱼，观察结果如下：日期鱼 缸ABCD第一天 上午正常正常正常正常 下午懒于游动正常正常正常第二天 上午未进食翻肚皮不

6、肯进食出现不良反应 正常 下午死亡未进食 目光呆滞不肯进食 正常第三天 上午死亡懒于游动正常 下午目光呆滞未进食 正常第四天 上午死亡正常 下午正常附：D鱼到实验结束后依然正常存活了十五天，我们解剖死鱼发现A、B、C三条鱼的脊柱骨灰黑色，A鱼在尾巴处椎骨弯曲，D鱼一切正常，经翻资料得知，这些现象是重金属离子所至。 4、 废电池对环境的危害。当电池内部的化学物质反应完全后，电池再也不能供电了，成了一颗废电池，通常情况下人们就随手一丢，再买过另一颗新的。当废电池日晒雨淋表面皮层锈蚀了，其中的成分就会渗透到土壤和地下水，人们一旦食用受污染的土地生产的农作物或是喝了受污染了的水，这些有毒的重金属就会进

7、入人的体内，慢慢的沉积下来，对人类健康造成极大的威胁！据测量一节一号电池烂在土壤里，可以使 一平方米 土地失去利用价值；一个扣钮电池可以污染 60 万升水，相当于一个人一生的饮水量。废弃在自然界电池中的汞会慢慢从电池中溢出来，进入土壤或水源，再通过农作物进入人体，损伤人的肾脏。在微生物的作用下，无机汞可以转化成甲基汞，聚集在鱼类的身体里，人食用了这种鱼后，甲基汞会进入人的大脑细胞，使人的神经系统受到严重破坏，重者会发疯致死。著名的日本水俣病就是甲基汞所致。镉渗出污染土地和水体，最终进入人体使人的肝和肾受损，也会引起骨质松软，重者造成骨骼变形。汽车废电池中含有酸和重金属铅泄漏到自然界可引起土壤和

8、水源污染，最终对人造成危害。 三、电池的回收。我国是电池生产和消费大国，目前，我国电池生产企业有1400多家，至1999年，电池产量已达150亿节，我国约有3.66亿家庭，每年大约需要电池近44亿节。与世界大多数发达国家相比，我国废电池回收率极低。因此，在对于电池的回收方面，我们应借鉴发达国家的做法：瑞士：有两家专门加工利用旧电池的工厂，巴特列克公司采取的方法是将旧电池磨碎，然后送往炉内加热，这时可提取挥发出的汞，温度更高时锌也蒸发，它同样是贵重金属。铁和锰熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。该工厂一年可加工2000吨废电池，可获得780吨锰铁合金，400吨锌合金?吨汞。另一家工厂则是直接从电池中提

9、取铁元素，并将氧化锰、氧化锌、氧化铜和氧化镍等金属混合物作为金属废料直接出售。不过，热处理的方法花费较高，瑞士还规定向每位电池购买者收取少量废电池加工专用费。 德国：德国为加强对废旧电池的管理，实施了废旧电池回收管理新规定。规定要求消费者将使用完的干电池、钮扣电池等各种类型的电池送交商店或废品回收站回收，商店和废品回收站必须无条件接受废旧电池，并转送生产厂家进行回收处理。西欧许多国家不仅在商店，而且在大街上都设有专门的废电池回收箱，将收集起来的废电池先用专门筛子筛选出那些用于钟表、计算器及其他小型电子仪器的纽扣电池，它们当中一般都含有汞，可将汞提取出来加以利用，然后人工分拣出镍镉电池，法国一家

10、工厂就从中提取镍和镉，再将镍用于炼钢，镉则重新用于生产电池。四、废电池的处理和再利用。1、处理：废电池说废其实也不废，其中含有大量的有色金属，而有色金属是地球上不可再生的宝贵资源，对于废电池最有价值的处理方法是再生利用，提取其中的有用资源，变废为宝，据环保专家介绍，在废电池中95%的物质可以被回收利用，尤其是重金属回收价值很高，在废电池中每回收1000g金属，其中就有82g汞、88g镉，100Kg废铅蓄电池可回收50-60Kg铅，100Kg含镉废电池可回收20Kg左右的金属镉，这对面临资源日益减少的人类来说无疑是一种宝贵的资源。而且，如果处理不当，会再次造成污染、浪费：现在，国际上通行的废旧电

11、池处理方式大致有三种：固化深埋、存放于废矿井、回收利用。但前两种方法但这种做法不仅花费太大而且还造成浪费，因为其中尚有不少可作原料的有用物质。所以比较好的方法是回收利用。回收利用方法主要有三种，热处理（如将旧电池磨碎后送往炉内加热，可提取挥发出的汞，温度更高时锌也蒸发，铁和锰熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。），湿处理（如除铅蓄电池外，各类电池均溶解于硫酸，然后借助离子树脂从溶液中提取各种金属。这种方式获得的原料比热处理方法纯净，因此在市场上售价更高，而且电池中包含的各种物质有95%都能提取出来，且可省去分拣环节。）和真空处理（如在废电池中分拣出镍镉电池，废电池在真空中加热，其中汞迅速蒸发，即可将

12、其回收，然后将剩余原料磨碎，用磁体提取金属铁，再从余下粉末中提取镍和锰。），这三种方法都能比较有效的回收利用废电池中的宝贵资源。因此，我们提出以下几点建议： 1、放置废电池回收桶； 2、定期专人上门收购； 3、电池分类（普通电池、纽扣电池）； 4、市内库房分类储存； 5、集中保管，等待国内废电池回收技术出台； 6、加大技术、资金投入，加快废电池回收及技术的开发。 7、引进国外先进技术，向外人学习。再利用：废电池中含有许多重要的化学物质，如铜、锌、二氧化锰、氯化铵等，若能很好处理，可从中获得许多有用物质，根据电池的结构，可按以下方法进行处理：实验药品一号干电池若干；3%的过氧化氢溶液；合成洗涤剂

13、；硝酸银水溶液；氢氧化钠溶液 实验仪器锤子、剪子、烧杯、带铁圈的铁架台、漏斗、滤纸、玻璃棒、蒸发皿、坩埚、酒精灯、试管 实验步骤 1. 二氧化锰的回收 将废电池小心打碎，取出黑色内容物，用清水洗涤多次，晒干后，放在蒸发皿中加热，使二氧化锰中的碳粒等燃烧掉，边加热边搅拌，冷却后即可用于制氯气和制氧其中。加热时不宜温度过高，以防变质： 2. 提取氯化铵 将电池理的黑色物质放在水里搅拌溶解并过滤，将部分滤液放在蒸发皿中蒸发，得白色固体，在加热，利用“升华”收集较纯的氯化铵。 3. 制取锌粒 将锌筒上的锌片剪成碎片，放在坩埚中强热（锌熔点419），熔化后小心地将锌液倒入冷水里，得锌粒。 4验证二氧化锰

14、 在两个试管中分别加入3%的过氧化氢溶液3ml和合成洗涤剂溶液34滴。在其中的一个试管里加入少量的制取的黑色固体，若反应相对于另一个试管反应速度迅速加快，则黑色固体为二氧化锰。 5验证氯化铵 在两个试管中分别滴加由白色固体配成的浓溶液3ml，在第一个试管中滴加氢氧化钠溶液，若有刺激性气味气体逸出，说明浓溶液中含铵根离子。在第二个试管中滴加酸化过的硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，说明该溶液中含有氯离子。从而证明白色固体为氯化铵。五、总结。综上所叙，关于废旧电池的处理，这不是一个地区或国家的问题，而是全人类面临的共同问题，只有依靠全人类的共同努力，才能创造美好的明天，文明的未来。保护环境、关爱身边的环境，参与废旧电池的回收利用是我们每个人的责任和义务。从身边的小事做起，从回收废旧电池做起，行动起来吧！只要人人都关注环境，将来的世界永远属于我们人类自己。通过这次研究性学习，我们几个同学充分认识到了废电池的危害以及废电池回收的价值，我们希望通过我们的努力提高人们的环境意识，谨记废电池的危害，从自身做起，自觉将废电池回收，因为这一切都是您的举手之劳，而对于我们的整个环境却是意义重大的，或许你的不经意的捡起一枚废电池，就可以挽救整个鱼塘，整条河流，对于这种好事，你何乐而不为之呢？-