Слайд 3Луи́джи Гальва́ни ( 9 сентября 1737 — 4 декабря 1798)
— итальянский врач, анатом, физиолог и физик, один из основателей
электрофизиологии и учения об электричестве, основоположник экспериментальной электрофизиологии.
Слайд 4Простейший гальванический элемент
Слайд 5Первую батарейку придумал итальянец. Его звали Алессандро Вольта.
Алесса́ндро Джузеппе
Анто́нио Анаста́сио Джеро́ламо Умберто Во́льта (18 февраля 1745, Комо —
5 марта 1827, там же) — итальянский физик, химик и физиолог, один из основоположников учения об электричестве; граф (1801
Слайд 6Первая гальваническая батарейка
Слайд 7Вольтов столб, состоял из пластин цинка, меди или серебра, разделенных
матерчатыми прокладками, смоченными в растворе соли или кислоты.
В 1800
году ученый сконструировал Вольтов столб – простейший вариант источника постоянного тока. В его основе лежали 20 пар металлических кружочков, выполненные из двух видов материала, которые были разделены бумажными или тканевыми прослойками, смоченными щелочным раствором или соленой водой.
Слайд 8Вольтов столб своими руками из подручных средств.
Вольтов столб своими руками.
Между медными монетами находится кусочки салфетки смоченные уксусом (электролитом) и
кусочки алюминиевой фольги
Слайд 9Начало промышленного производства первичных химических источников тока было заложено в
1865 г. французом Ж. Л. Лекланше, предложившим марганцево-цинковый элемент с
солевым электролитом.
Слайд 10В 1865 году французский химик Лекланше предложил, а в 1868
году изготовил удачную конструкцию гальванического элемента, который получил наименование «элемент
Лекланше». В 1877 году стали появляться первые «сухие элементы Лекланше», старая форма в виде параллелепипеда была вытеснена цилиндрической формой, менялся наполнитель элемента, но в главном применении двуокиси марганца и цинка идея Лекланше сохранялась. «Сухой элемент Лекланше» с годами утратил фамилию изобретателя и называется просто — «батарейка»
Слайд 11Сколько бы не бегали розовые зайчики в рекламе, щелочные батарейки
— это все те же угольно-цинковые ископаемые родом из 19го
века. Единственное отличие заключается в специально подобранной смеси электролита, позволяющей добиться увеличения емкости и срока хранения таких батареек.
Слайд 14Солевые батарейки
Солевые батарейки появились во второй половине ХХ века и
стали следующим этапом развития уже описанных нами марганцево-цинковых батареек.
Примером первых
таких батареек могут служить: американские Energizer и Duracell; японские Sony UM-3 и Toshiba; отечественные «Орион», элемент 336
Отличить солевую батарейку можно по надписям на корпусе: General Purpose, Special Power, Extra Power, Long Life, Heavy Duty, Extra Heavy Duty, Super Heavy Duty, др
Слайд 15Щелочные (алкалиновые) батарейки
Свое название данный вид батареек получили по природе электролита. В
их химической системе, электроды изготавливают из двуокиси марганца и цинка, а в качестве
электролита используют гидроксид калия
Отличить щелочную батарейку можно по надписям на корпусе «ALKALINE»
Слайд 16Ртутные батарейки
Ртутная батарейка – гальванический элемент, в котором анодом является цинк,
катодом – оксид ртути. Анод и катод разделены сепаратором и
диафрагмой, пропитанной электролитом – 40% раствором щелочи (гидроксида калия на адсорбенте).
Они нашли применение как источники питания в кардиостимуляторах, слуховых аппаратах, фотоэкспонометрах, военных приборах ночного видения, переносной радиоаппаратуре военного назначения, в космических аппаратах
Слайд 17Серебряные батарейки
В серебряной батарейке для производства анода используется цинк,
для катода – оксид серебра. Электролитом выступает гидроксид натрия или
калия.
Набор серебряно-цинковых аккумуляторов общей массой около 50 кг применялся для питания передатчиков первого искусственного спутника Земли, запущенного в СССР 4 октября 1957 года; непрерывная работа передатчиков продолжалась в течение 21 дня после запуска. Эти батареи составляли около 60 % массы спутника, который весил 83,6 кг.
Слайд 18Литиевые батарейки
В такой батарейке катод изготовлен из лития. Он
отделён от анода с помощью сепаратора и диафрагмы, которая пропитана
органическим электролитом.
Литиевые элементы нашли применение в устройствах, предъявляющих высокие требования к элементам питания на протяжении длительного срока службы, таким как электрокардиостимулятор и другие имплантируемые медицинские устройства. Такие устройства могут работать автономно до 15 лет.
Слайд 19Солевые:
разряжаются полностью примерно за 2-3 года хранения;
подвержены колебаниям температуры
их категорически
нельзя оставлять в неиспользуемых устройствах;
имеют относительно невысокую емкость и время
работы;
не выдерживают высоких нагрузок и подходят для использования лишь в устройствах с малым энергопотреблением: часах, кухонных весах, пультах ДУ;
относятся к низкой ценовой категории.
Щелочные:
сохраняют работоспособность на протяжении 3-5 лет;
практически не реагируют на температурные перепады;
не дают протечек;
удельная емкость выше в 1,5 раза
подходят для техники с любым уровнем энергозатрат;
относятся к средней ценовой категории.
Слайд 22все современные батарейки вырабатывают электричество за счет химических реакций, происходящих
в процессе взаимодействия тяжелых металлов с щелочными и кислотными электролитами.
Слайд 23По результатам исследования 3800 домохозяйств в России в среднем за
2011 год на семью приходилось 18,8 батареек или 6,96 батареек
на человека.
Подсчитано, что ежегодно на свалках одной Москвы оказывается более 15 миллионов батареек.
Во всём цивилизованном мире отработанные батарейки собирают и утилизируют отдельно от бытового мусора
Слайд 24Всего одна пальчиковая батарейка, выброшенная в урну, может загрязнить примерно
20 квадратных метров почвы или 400 л воды тяжелыми металлами
- это ртуть, свинец, кадмий, никель, цинк, марганец, литий. Они способны накапливаться в организме человека и животных, нанося серьезный вред здоровью.
Слайд 25Подсчитано, что одна пальчиковая батарейка, беспечно выброшенная в мусорное ведро,
может загрязнить тяжёлыми металлами около 20 квадратных метров земли, а
в лесной зоне это территория обитания двух деревьев, двух кротов, одного ёжика и нескольких тысяч дождевых червей!
Слайд 26Ртуть - одно из самых опасных ядовитых веществ для человека.
Она воздействует на печень и почки, нервную систему и мозг,
вызывая заболевания дыхательной системы, нервные расстройства, нарушения двигательного аппарата, ухудшение слуха и зрения.
Свинец главным образом накапливается в почках, он вызывает нервные расстройства и заболевания мозга, суставные и мышечные боли, может повредить плоду, затормозить рост ребенка.
Кадмий - канцероген, провоцирующий рак. Он накапливается щитовидной железе, костях, почках и печени, негативно влияет на работу всех органов.
Слайд 27По данным ученых из агентства по охране окружающей среды США
стало понятно, что на долю батареек приходится более 50 %
токсических выбросов из всех бытовых отходов. При этом батарейки составляют 0,25 % от всех выбросов.
Слайд 28Завод в Челябинске по переработке батареек
Слайд 29Первый шаг переработки Механическая. В дробилке отделяют оболочку и измельчают
содержимое
Слайд 30Затем на сепараторах (магнитная движущая лента) отделяют железо
Слайд 31Следующая стадия Химическая. Из оставшихся веществ варят «бульон», который используется
в промышленности
Слайд 32Соли цинка нужны в медицинской отрасли, ( в частности цинковая
мазь)
Соли марганца химическое производство, фармацевтика
Графит – автомобильная промышленность, изготовление карандашей
Железо
– черная металлургия
Слайд 33Вторичные батареи
При работе вторичных батарей (аккумуляторов) электроэнергия получается тоже в
результате химической реакции. В отличие от обычных батареек аккумуляторы, однако,
могут быть перезаряжены и использованы снова.