❶ 研究性學習報告「廢棄電池的危害及可行性處理方法」
廢電池的回收、利用
指導教師: 劉曉妮
研究組成員: 趙妍妍(組長)、史秀文、劉晶、張秀雲、孔祥雯
摘要:廢電池對環境的污染非常嚴重,現已成為全世界共同關注的問題。我們結合這些實際,運用多種研究方法,積極組織、參與廢電池的回收宣傳活動,並利用回收的廢電池設計了一套適合我校的廢電池回收方案,為學校增加了葯品。提高了大家的環保意識。
課題的選擇
在選擇研究性課題時,我們對《廢電池的回收與利用》這個課題非常感興趣。大家都知道,隨著科學技術的不斷發展,人民生活水平的不斷提高,使用電池已成為我們日常生活中不可缺少的一部分。然而,電池可以說是生產多少,最終就廢棄多少;集中生產,分散污染;短期使用,長期污染。如今廢電池的危害已成為全世界人們共同關注的環境問題。世界各國都在研究處理廢電池的最佳方案。雖然現在已取得了卓有成效的成果,但還不能根本解決這個問題。因此,尋找處理廢電池的最佳方案已成為各國許多科學家的科研方向。
我們學生也是使用電池的一個群體。作為跨世紀的一代,我們應該提高自己的環保意識,回收電池從我做起。因此我們高一共有五人選擇此課題作為自己的研究性課題。
研究過程及結果
一、選題
剛開始我們幾個在日常生活中都發現一些商場內設有廢電池回收箱。電池用過後為什麼要回收呢?我們對此非常好奇。因此當學校在去年11月末開設研究性學習課程後我們選擇了這個課題作為研究性課題。
二、定題
最初,我們確定的課題是《為什麼廢電池要回收》。為此,我們廣泛收集了相關問題。在第一次小組集中時,我們通過激烈的討論並聽取了老師的意見後,認為,我們不應只把目光局限在回收上,還應把課題拓展到另一個更受人關注的問題——能源問題上,因此我們最終將課題確定為《廢電池的回收與利用》。
三、開題
第二次集中,我們就這個題目分析了課題現狀,明確了該課題的目的與意義、課題研究的學術目的、課題研究的主要內容和研究特色和創新之處,另外進行了小組分工、設計了活動步驟。依據這些我們填寫了開題報告。
四、我們課題研究的實施共分為了五個階段:
第1階段:今年1月17日至2月14日,通過上網和到圖書館查閱等方式查找相關資料。我們在查找大量資料後了解到(一)、廢電池是人類健康的潛在殺手
人們日常使用的電池是靠化學作用,通俗的講就是靠腐蝕作用而產生電能的。其中的有害物質如重金屬鉻、汞、鎘等對人體的危害是極大。一節紐扣電池能污染60萬升水,而一節一號電池爛在地里能使一平方米的土地失去使用價值。所以廢電池的回收勢在必行。
(二)、廢電池廢中有寶
廢電池並不是僅給人類帶來危害,它裡面還蘊含著很多資源。例如紐扣電池含有鋰、錳、銀等稀有金屬;鉛蓄電池中含有鉛;手機電池中含有鎘,這些物質回收價值很高。現已有工廠開始進行這方面的回收、提取工作。另外在普通干電池中還含有鋅、銅、錳粉等資源。
隨著課題的不斷深入,我們又對廢電池的實際回收、處理過程產生了興趣。於是
第2階段:2月中旬,我們參觀了廢電池回收工廠---大連開發區東泰公司。並采訪了他們的劉總工程師。
通過采訪我們了解到國際上對廢電池的處理十分重視,國際上通行的廢舊電池處理方式大致有三種:固化深埋、存放於廢礦井、回收利用。
西歐許多國家將收集起來的廢電池先用專門篩子篩選出紐扣電池,提取其中所含的汞加以利用。其餘的各類廢電池一般運往專門的有毒、有害垃圾填埋場。這種做法不僅花費太大,而且還造成其中有用物質的浪費。
德國馬格德堡近郊區正在興建一個「濕處理」裝置,在這里除鉛蓄電池外,各類電池均溶解於硫酸,用這種方式獲得的原料比較純凈,電池中包含的各種物質有95%都能提取出來。
我國廢電池的危害已受到國家的高度重視,並被列入十五計劃的重點項目中,有關政策今年就要出台。目前我國還沒有統一處理廢舊電池的方法。不過據悉我國將採取濕法處理廢電池。
通過這次實地訪問我們不僅進一步對廢電池的危害和裡面蘊含的資源有了更深刻的認識,而且增強了我們保護環境的社會責任感。從而我們進入了第三階段。
第3階段:今年2月末,在校團委等老師及校學生會的幫助下,我們在校內外搞了一次有關廢電池回收的宣傳活動。宣傳活動結束後,同學們並不只局限於這些。大家都希望能根據我校實際情況也設計一套回收方案。於是我們進入了第4階段。
第4階段:3月初,利用回收回來的廢電池,根據學校的實際,利用校實驗室設計一套廢電池再利用的回收實驗。回收方案如下:
[實驗葯品]一號干電池若干;3%的過氧化氫溶液;合成洗滌劑;硝酸銀水溶液;氫氧化鈉溶液
[實驗儀器]錘子、剪子、燒杯、帶鐵圈的鐵架台、漏斗、濾紙、玻璃棒、蒸發皿、坩堝、酒精燈、試管
[實驗步驟]
1. 二氧化錳的回收
將廢電池小心打碎,取出黑色內容物,用清水洗滌多次,曬干後,放在蒸發皿中加熱,使二氧化錳中的碳粒等燃燒掉,邊加熱邊攪拌,冷卻後即可用於制氯氣和制氧其中。加熱時不宜溫度過高,以防變質:
4MnO2 2Mn2O3+O2↑
2. 提取氯化銨
將電池理的黑色物質放在水裡攪拌溶解並過濾,將部分濾液放在蒸發皿中蒸發,得白色固體,在加熱,利用「升華」收集較純的氯化銨。
3. 製取鋅粒
將鋅筒上的鋅片剪成碎片,放在坩堝中強熱(鋅熔點419℃),熔化後小心地將鋅液倒入冷水裡,得鋅粒。
4.驗證二氧化錳
在兩個試管中分別加入3%的過氧化氫溶液3ml和合成洗滌劑溶液3—4滴。在其中的一個試管里加入少量的製取的黑色固體,若反應相對於另一個試管反應速度迅速加快,則黑色固體為二氧化錳。
5.驗證氯化銨
在兩個試管中分別滴加由白色固體配成的濃溶液3ml,在第一個試管中滴加氫氧化鈉溶液,若有刺激性氣味氣體逸出,說明濃溶液中含銨根離子。在第二個試管中滴加酸化過的硝酸銀溶液,若有白色沉澱生成,說明該溶液中含有氯離子。從而證明白色固體為氯化銨。
第5階段:到了今年4月初,我們小組開始結題,匯總資料,撰寫論文。4月末我們小組通過選拔,被推薦參加全校性的研究性學習成果匯報展示,
在校研究性學習匯報結束後,我們想進一步擴大有關廢電池回收的宣傳范圍,因此我們選擇了學校附近剛開業的沃爾瑪超市。在那裡我們通過發宣傳單和張貼宣傳標語的形式向人們宣傳廢舊電池應回收的道理。
感 受
它讓我們知道了應該如何學習。以前總是老師教一點兒就學一點兒,一遇到老師沒講過的就束手無策了。通過這次研究性學習,即使以後再遇到老師沒講過的,我們也知道要到圖書館或上網查找資料,進行自學。
——史秀文
研究性學習活動拓展了我們的知識面,提高了我們的社會交際能力。為了完成這次研究性學習,我們不僅在網上查找了有關資料,而且還到工廠實地參觀、訪問。雖然在采訪劉總工程師時我們都很緊張,很多東西都忘了問,但是我們都認為這次活動特別有意義。
—劉晶
通過這次研究性課程的學習,使我感受到集體協作的重要性,增強了我的組織能力。最重要的是使我們認識到環境污染問題的嚴重性,使我們樹立起熱愛環境,保護環境的意識。
——趙妍妍
我們不再怕做化學實驗了。在我們的印象里,化學葯品似乎很可怕,但通過這次研究性學習,我們才認識到,化學葯品只要正確使用,是不會傷害到我們的。現在我希望第二輪研究性學習活動快點開始。
——張秀雲
通過研究性學習活動,我體會到科學就是實事求是,追求真理要有堅定的信念,面對挫折,不能言敗,不能放棄,要有急流勇進、勇於探究的精神。我真的體會到了科學成果來之不易。
——孔祥雯
致謝:大連市第二十三中學校團委
大連市二十三中學政治組
大連市二十三中學化學組
大連開發區東泰公司
指 導 教 師 評 語
在研究性課題實施過程中,該課題小組成員能夠充分應用查找資料、采訪專家、實驗等多種研究方法,積極組織、參與社會宣傳活動。表現出了勤於思考、吃苦耐勞和團結合作的精神,嚴謹的治學態度,體現了自己的創新能力。 在成果匯報方面,小組成員能充分運用多媒體課件、演示實驗等手段,報告條理清楚,內容嚴謹,具有一定的創新性。體現了她們良好的素質。
由於第一次參加研究性學習活動,小組成員都沒有經驗,所以在整個過程中存在著一定不足。如:某些問題考慮的不全面、細致,做事缺乏信心。希望在以後的學習中能揚長避短,不斷進步!
指導教師:劉曉妮
二00一年四月十日
參考資料: 雅琥網站 www.yahoo.com.cn
搜狐網站 www.sohu.com.cn
電池網站 www.battery pub.com.cn
課 題 題目 廢電池的回收與利用 導 師 劉曉妮
課題組成員 趙妍妍、劉晶、史秀雲、張秀雲、孔祥雯 組 長 趙妍妍 班 級 高一5、6、7班
課題現狀分析 廢電池的危害已經被越來越多的國家所重視,各國已開始著手進行廢電池的回收工作,並不斷尋找廢電池再利用的最佳方案。
課題的目的與意義 通過該課題的研究,提高大家的環保意識,培養我們的動手能力
課題要研究的基本內容
1. 廢電池有哪些危害2. 借鑒世界各國回收廢電池的措施,設計一套適合在校內開展的回收廢電池活動方案3. 利用學校的實驗設備設計一套廢電池再利用的可行性的實驗方案
活動計劃⑴任務分工:實地調查 :全體成員 訪問專家:全體成員上網:史秀雲、趙妍妍 查書面資料:劉晶、張秀雲、孔祥雯總結論文:全體成員 發倡議書:史秀雲、趙妍妍、劉晶 ⑵活動步驟: 階段 時間 主要任務 階段目標1 1月17日至2月14日 查找有關資料 對課題有一個整體認識並借鑒前人經驗2 2月中旬 設計回收方案 策劃一次全校范圍的廢電池回收宣傳活動3 2月末 設計再利用方案 有自己獨特的設計 理念,有實驗樣品4 4月初 成果展示 以論文作為書面材料,能通過多種形式進行成果匯報展示⑶計劃訪問的專家:大連市開發區東泰公司總工程師⑷活動所需條件、困難及解決途徑:
預期成果(論文、調研報告、製作模型、實驗報告等):論文、製作的實驗樣品
表達形式(文字、圖片、實物、音像資料等):文字、多媒體課件、實物
研究特色及創新之處:整個研究過程充分體現化學學科以實驗為根本的特點。所設計的廢電池的回收方案,不僅可以減少廢電池中可利用物的浪費,而且為我校的實驗室能提供一些實驗葯品。 指導教師意見 開題報告設計的比較合理。我希望大家在研究性學習過程中充分發揮自己的聰明才智和團結合作精神,使這次學習活動圓滿完成
研究性學習計劃暨開題報告
(時間: 2001 年 1月6日)
❷ 求研究性學習報告 廢電池的危害和處理方法 3000字左右
當許多剛剛懂事的孩子,用小手小心翼翼地把電池放進電池回收箱之時,當北京百所大學聯手回收電池的活動搞得如火如荼之時,當民間回收電池熱情高漲,一對父女為回收電池,足跡遍布大半個中國、登世界屋脊撿電池贏得無數掌聲之時,人們有沒有想到,傾注無數人多年心血回收來的電池,都堆積在我國各個城市的某個角落裡,幾百噸上千噸的電池,默默地等待著處理,卻無人理會它們。
在沉睡中腐爛
北京市從1998年開始回收廢舊電池,廢舊電池回收箱遍布全市。無論哪個回收點,只要回收的電池夠了30公斤,打個電話,就會有車去把電池拉到集中存放地點。記者來到北京存放電池的二清集團,這里的一個垃圾站集中存放了幾百噸的廢舊電池,這些電池大都是一次性干電池,也有相當部分的充電電池。電池分裝在七個集裝箱中,已經占據了這個公司三分之一的非露天場地。廢品站李站長從不同的集裝中拿出一些電池,記者看到,這些電池已經開始腐爛了。就連最近收上來的電池,也表皮變軟,滲出化學液體。
李站長說:「我們最發愁的是,這么多電池找不到下家!人家學生、市民辛辛苦苦地收集了送來,下邊就沒有人管了。這么堆放,什麼時候是個頭兒?這么多年,政府讓我們回收電池,我們出車出人又出場地,可不能收上來就這么堆在這兒了呀!企業得講經濟效益。而且這么多電池集中在這兒,是不是也會威脅到工作人員的健康?」李站長說讓記者給呼籲一下,趕緊給這些廢舊電池找個「婆家」。記者問:「你認為誰來處理最合適?」李站長毫不猶豫地說:「誰污染,誰治理,生產一節電池,就應該交一份處理費!」不過,采訪後,李站長還特地說:「要是沒企業處理,我們還義務保存。」
網上公布了長長一串上海市回收舊電池的電活,網路滿布全市。上海市集中回收電池的一位女士說,上海市3年來已經回收了100多噸舊電池,環保局說要等有條件的時候再處理;海口市環保部門有關負責人說,在無法處理這些回收上來的電池時,暫時存放在垃圾場比較安全的容器中;石家莊市有關部門對回收電池的熱情很高,全市有1100個回收點,據說該市電池回收率是10%,高於全國大多數城市水平,目前石家莊的100多噸廢舊電池都存放在密封的水泥箱中,里邊還襯有塑料薄膜。 記者采訪了許多城市的環保部門,都處於集中回收後的等待狀況。
收還是不收——電池行業的激烈交鋒
針對電池回收,我國電池行業有兩派觀點正在激烈爭論。
一派認為集中回收一次性電池意義不大,在沒有條件處理的情況下,集中回收會造成集中污染。一些專家認為,目前回收量最大的干電池,其主要成分是鐵、鋅、錳,還有微量的汞。這種電池汞含量不高,沒有必要集中回收。鉛酸蓄電池和對人體健康危害非常大的鎳鎘電池應該回收。高汞電池中的汞含量只有電池總量的千分之一,隨垃圾填埋後,電池裡的重金屬進入填埋場滲液數量非常小,並不構成污染。而回收處理廢舊電池成本過高,從經濟角度看無利可圖,何況在回收過程中還可能產生二次污染。
中國電池協會有關負責人說,目前我國的一次性干電池已經基本做到低汞化,正在邁向無汞化,隨垃圾分散處理不會對環境產生威脅。更應該做的是從生產龍頭上消滅污染,即實現無汞化。由於回收一性電池的費用很高,沒有經濟杠桿刺激企業來回收利用一次性電池,事情很難辦。需要回收的是那些對環境污染大的充電電池及鉛酸電池。一些專家還舉例說目前一些發達國家也不集中回收一次性電池。
環保部門有關負責人認為,既然要達到無汞化,那麼對一次性電池的回收不支持也不反對。這種觀點,似乎是對目前我國民間回收電池巨大熱情頗有意味的嘲諷。
另一種觀點認為,無論哪類電池,都必須堅持回收。
這派觀點的專家認為,雖然1997年我國輕工總會、國家經貿委等九部委聯合發出《關於限制電池汞含量的規定》,要求電池製造企業逐步做到降低電池汞含量,2002年達到低汞水平,2005年達到無汞化。但我國的現狀是,絕大部分民用電池是一次性電池,而且電池的無汞化進程並不樂觀。據調查,目前我國1000多家電池生產企業中,在中國電池協會注冊的僅300多家。雖然大電池企業生產的電池目前都做到了低汞化或無汞化,但大量小企業生產的電池還存在高汞現象。河北省干電池檢驗站高級工程師張虎說,目前我國電池含汞量參差不齊,有的質量非常好,小於百萬分之一;有的極差,高於低汞電池標準的20倍,高於無汞電池標准一萬倍。
記者了解到,我國目前能批量生產低汞無汞的大電池廠家還不到15%。不久前國家工商局對電池的一項調查顯示,我國市場上的電池有20%達不到標准。所以,用已實現電池無汞化的發達國家不回收一次性電池的經驗來套我國現實,還不合國情。有關專家認為電池中不僅汞會造成污染,鋅、錳、鎘、鉛等隨生活垃圾腐爛滲入地下,超過一定的限值,也會造成污染。這些有害物質隨著食物鏈進入人體,極大威脅著人的健康。
目前我國垃圾處理方式水平較低,九五期間,我國垃圾年產生量為1.4萬噸,處理率為63%,但真正做到無害化處理的不到10%。我國大中城市的近千座垃圾填埋場中,90%仍是簡易堆放,這種原始的處理方式極容易造成大面積污染。把廢舊電池與生活垃圾一同處理後患無窮。專家認為,大量舊電池都隨著垃圾到垃圾場,也是一種集中,怎麼就不可能產生污染?北京市政管委會有關負責人鄭先生說,把廢舊電池集中起來,等有了條件再處理,這樣比分散更安全。
從資源利用的角度上,電池回收也得到許多專家的肯定。北京科技大學的曾平榮教授說,目前國內生產的電池中90%以上是干電池,不可能對環境無污染。而且,對這些電池不回收利用也是巨大的資源浪費。3000噸廢舊電池可以回收雜鋅錠141噸、冶金二氧化錳300噸、鐵皮260噸、電解鋅181噸、電解二氧化錳340噸、鐵皮500噸,價值相當於國家開發兩個中型礦山的費用,更何況這些都是不可再生的一次性資源。
我國目前年消費電池80億只左右,平均回收效率還不到2%,99%都隨生活垃圾一起進入了垃圾填埋廠。就是這2%,已經讓管理部門處於尷尬處境。
企業不願干處理廢舊電池的賠本事
既然許多環保部門都認為應該誰污染誰治理,那麼,從法理上應該承擔廢舊電池處理的企業怎麼想呢?記者采訪了一些電池企業。
北京金普電池有限公司有關負責人說,回收處理廢舊電池,是賠本的事兒,因為技術設備都不配套,收回來不及時處理,也都爛了。而且,國家對回收處理電池也沒有補貼,回收成本太高,現在是市場經濟,企業怎麼能幹無效益的事兒?天津力神電池企業有關負責人說:「我們只賣電池,收電池不是我們的事。」大電池企業大都持以上觀點,有的接電話之人甚至不知電池回收之事。
我國有名的廢棄物處理公司大連東泰公司說,廢舊電池的處理費用太高,做這事沒有效益,沒有國家優惠政策,誰干誰虧。
有人想當唐吉訶德
當大電池企業都對處理廢舊電池不感興趣時,民營的北京東華鑫馨勞務服務有限公司卻建立起了我國第一個,目前也是惟一的一個廢舊電池處理廠。
其董事長王自新有「環保狂人」之稱。之所以「狂」,就是敢做別人不做之事。王自新在北京建立起了幾百個廢舊電池回收點,建立了廢舊電池回收電話,以至於記者把電話一打到北京市環保局,人家立即就把王自新的電池回收熱線電話告訴記者。王自新對記者說,為了對後人負責,他要在廢舊電池的產業化上做一番事業,為此現在已經把自己的幾百萬財產全部投入進去。他說,只有建立廢舊電池回收利用的產業鏈,才能把這個事業進行下去。
王自新說:「大量一次性電池不回收,污染環境不說,還浪費了大量資源。每節電池中含有22%的鋅、26%的錳、17%的鐵,如果不處理就扔了,等於每年白白把幾千萬噸的有用原料都扔了,這可是從幾萬噸礦石中提煉出來的呀!這絕對是個朝陽產業,國營企業不做的事,我們民營企業要做!」
王自新以前學醫,深入研究過廢舊電池對人體的傷害,後來改做化工企業,又研究過廢電池的利用。1999年,他開始了廢舊電池回收利用的事業。
王自新走著一條布滿荊棘的道路。他的廢舊電池回收企業建立在河北易縣,雖然技術設備都已經到位,卻遲遲開不了工,原因是當地有關部門反對。當地有關部門認為,廢舊電池處理企業肯定會產生污染。盡管這個企業的排放條件完全合乎國家標准,也不讓生產。王自新曾想遷址,但到哪個地方,一說是廢舊電池處理企業,人家就都不讓進門了。王自新無奈地說:「不知道我的家到底能落在哪兒!」不過,他沒有灰心,正在努力用最新的工藝讓企業達到最嚴格的排放標准,然後爭取得到國家環保部門的認證。他說要探索一條中國獨特的處理廢舊電池之路。
王自新還告訴記者,最近,他正准備在北京辦一個電池回收處理企業,吸收下崗人員就業。他解釋自己企業名字的含意義:第一個「鑫」字是財源興盛之意,第二個「馨」是溫馨之意。他說要辦的是一個社會效益與經濟效益雙贏,充滿人情味兒的企業。
當然,環保企業進入良性循環離不開國家政策支持。
記者問:「如果國家將來出台的政策不鼓勵一次性電池集中回收呢?」他說:「那很可怕,因為這就意味著我的原料沒有了。」
有稅務部門問王自新:「民營企業,沒利的事能幹長嗎?」
王自新說:「我把回收處理廢舊電池當成事業。」
他充滿激情地對記者說:「我現在就是當代的唐吉訶德,舉著長矛沖刺。」他所挑戰的,除了復雜的社會環境,還有觀念的壁壘。
王自新對廢舊電池產業鏈的每一個鏈條,都有詳細的方案,力圖做到讓利益機制來運轉電池的回收網路。他給北京市長寫信說,到2008年,北京市的廢舊電池回收率要達到50%。
看看國外怎麼做
記者查了一些資料,讓我們看看國外如何回收電池。
目前日本、美國和歐洲的鋅錳干電池已全部實現了無汞化,對廢舊電池的資源化利用主要集中在鉛蓄電池和充電電池上。但日本卻仍然堅持對一次性電池的回收和再生利用,對一次性電池的再生利用率達到50%左右。有專家認為,發達國家不回收一次性電池,從資源節約上說,也是不可持續發展的行為。
對鉛酸電池、鎘鎳電池的回收。在美國,用戶如不把廢舊電池交回給製造商、零售商或者批發商,每買一節新的蓄電池要多付3—5美元。所以美國的蓄電池回收率幾乎達100%。德國電池條例第6條規定,使用者沒有歸還廢舊電池,銷售者可以在售給其新電池時加收15馬克的費用。義大利在1998年11月頒布了一項蓄電池回收法律,並根據該法建立了COBAT的聯合會,其中50%的成員是再生鉛冶煉廠,30%是蓄電池製造廠,10%為廢料商,其餘為蓄電池零售商。顧客在買蓄電池時要交附加稅。瑞典早在1989年就頒布了一項旨在促進電池回收的returbatt計劃,要求所有電池零售商回收廢電池並對每節鉛蓄電池徵收35馬克朗的稅,這使瑞典的電池回收率在1991年就達到了100%。
有專家認為,發達國家不處理一次性電池,這種做法與我國國情不相符,因為目前我國一次性電池在電池消費中所佔比重達97%。在吸取發達國家回收電池的經驗同時,要結合我國國情才有意義。況且,在我國目前電池回收率如此之低的情況下,普及電池回收知識才是當務之急。
電池回收的尷尬局面,何時才能打破?
2.
近兩年,廢電池對環境的影響成為國內媒體熱門話題之一。有的報道稱電池對環境污染很嚴重,一節電池可以污染數十萬立方米的水。有的甚至說廢電池隨生活垃圾處理可以引起諸如日本水俁病之類的危害,這些報道在社會上引起了很大反響,有很多熱愛環保的人士和團體開展或參加了回收廢電池的活動。
現在我來為大家介紹一下電池吧:電池是一種將化學能直接轉變成電能的裝置。它可分為充電池和非充電池。下面我們要研究一下非充電池的結構了,主要分三個層次:一是最外的一層 「 皮 」 也是我們所說的殼,二是供反應化學物質,被殼包住,中間的是石墨電極。當化學物質反應之後轉變成電能由石墨電極輸出在外電路形成迴路形成電流:電池就是工作了。非充電池分為:鎳氫電池,鎳鎘電池。
電池再也不能供電了,成了一顆廢電池,通常情況下人們就隨手一丟,再買過另一顆新的。大多數人會說,這是很正常的哩。但他們沒有想到,就在那舉手投足之下,也是在破壞他們的家園 —— 地球。也許有人會問: 「 就這么一個小東西對於地球來說,能有什麼了不起呢!還說什麼破壞? 」 電池看上去並不那麼具有破壞力,但是看東西不能全看錶面。廢電池裡含有大量重金屬汞、鎘、錳、鉛等。當廢電池日曬雨淋表麵皮層銹蝕了,其中的成分就會滲透到土壤和地下水,人們一旦食用受污染的土地生產的農作物或是喝了受污染了的水,這些有毒的重金屬就會進入人的體內,慢慢的沉積下來,對人類健康造成極大的威脅!據測量一節一號電池爛在土壤里,可以使 一平方米 土地失去利用價值;一個扣鈕電池可以污染 60 萬升水,相當於一個人一生的飲水量。就近全球 50 億人來計每個月每人丟一顆電池,一年累積下來 600 億顆電池,對地球的破壞力可說是很大的了,其對人類健康危害造成的後果更難以想像了,據統計,僅 北京市 每年因廢電池而進入自然環境的汞竟然達到 29.6 噸,這數目不能不讓人頭痛。所以廢舊電池是不可以隨意丟棄的。
同學們,讓我們的家園不受廢電池的危害吧!
❸ 電池是怎麼發明的
電池的發明要感謝一隻青蛙。1791年的—天,義大利科學家伽伐尼發現,只要用銅絲和鐵絲將青蛙的腳與暴露的神經連起來,就能使死青蛙的腿抽動起來。伽伐尼的好友伏打對這個現象進行了深入研究。伏打還在自己身上做實驗,證明電不僅能夠產生顫動,而且還會影響視覺和味覺神經。後來,伏打通過進一步的實驗研究,終於發現兩片不同金屬不用動物體也可以有電產生。1800年,伏打用鋅片與銅片夾以鹽水浸濕的紙片疊成電堆,這種裝置可以產生電流,後來被稱為「伏打電堆」,也就是最早的電池。伏打電池的發明使得科學家可以用比較大的持續電流來進行各種電學研究。伏打的成就受到各界普遍贊賞,科學界用他的姓氏命名電壓的單位,為「伏特」(「伏打」音譯演變的),簡稱「伏」。
❹ 光電池特性研究實驗的數據處理方法。
一、實驗目的和內容 1.作出單色儀的校正曲線—單色儀的定標。2. 測定硅光電池的光譜響應—作出波長λ與硅光電池的靈敏度K´(λ)的校正曲線。 3. 設計簡單的光路和電路,測量、研究硅光電池的主要參數和基本特性。二、實驗基本原理光電池是一種光電轉換元件,它不需外加電源而能直接把光能轉換成電能。光電池的種類很多,常見的有硒、鍺、硅、砷化鎵、氧化銅、硫化鉈、硫化鎘等。其中最受重視、應用最廣的是硅光電池。它有一系列的優點:性能穩定,光譜范圍寬,頻率響應好,轉換效率高,能耐高溫輻射等。同時它的光譜靈敏度與人眼的靈敏度最相近,所以,它在很多分析儀器、測量儀器、曝光表以及自動控制檢測、計算機的輸入和輸出上用作探測元件,在現代科學技術中佔有十分重要的地位。本實驗僅對硅光電池的光譜響應進行測量和研究,對其他基本特性和簡單應用作初步的了解。 硅光電池是一種p-N結的單結光電池,當光照射到P-N結時,由光激發的光生載流子的遷移,使P-N結兩端產生了光生電動勢,如果它與外電路中的負載接通,則負載電路中將有光電流產生。 (1)硅光電池的主要參數和照度特性 1)開路電壓曲線。硅光電池在一定的光照條件下的光生電動勢稱為開路電壓,開路電壓與入射光強照度Ee的特性曲線稱為開路電壓曲線,開路電壓可直接用電位差計讀出。(當所測電壓超過電位差計量程時,自行設法擴大量程) 2)短路電流曲線。在一定光照條件下,光電池被短路(負載電阻R=0)時,所輸出的光電流值稱為短路光電流。光電流密度Je與照度Ee的特性曲線稱為短路電流曲線。 3)試研究開路電壓、短路電流與受光面積的關系。 (2)硅光電池的負載特性 1)硅光電池的伏安特性與最佳匹配。隨著負載電阻的變化,迴路中電流I和硅光電池兩端的電壓U相應地變化,稱為硅光電池的伏安特性。通過負載特性的研究,就可知道在某一負載電阻時其輸出功率最大,這稱為最佳匹配,所用負載電阻又稱為最佳匹配電阻。 2)硅光電池的內阻。從理論上可以推導出硅光電池的內阻Rs等於開路電壓除以短路電流。可以觀察到光照面積不同時,硅光片的內阻將發生變化。 (3)硅光電池的溫度特性(供選做參考)。硅光電池的開路電壓、短路電流隨溫度t變化的曲線表徵了它的溫度特性。這種硅光電池的溫度漂移,直接影響到測量精度與控制精度。一般開路電壓隨溫度增加而迅速下降,路短電流隨溫度增加而緩慢上升。在具體應用和設計儀器時,應考慮溫度的漂移,要採取相應的措施進行補償。 (4)硅光電池的光譜響應特性 用光電法測量光的強度,光的能量時,一般是採用光電管、光電倍增管、硅光電池、半導體光電二極體、炭斗和熱電堆等光電器件。但這些器件各有它們的特點。使用時必需了解它的特性,它們對各波段的靈敏度如何?也就是它們的光譜響應怎麼樣? 國產的硅光電池靈敏度比較高,尤其在長波,靈敏度更高。但相對來說,在450納米以下的短波與長波比較它的靈敏相差很大,光譜響應比較差。因此,測定硅光電池的靈敏度是很重要的了。 實驗中採用2CR 型系列的硅光電池。並用熱電堆對各個波長的靈敏度比較均勻這個特點來作標准,求出硅光電池相對光譜靈敏度。 其做法是假設在某個波長,熱電堆的光譜靈敏度為K(λ),硅光電池的光譜靈敏度K´(λ);單色儀的透過率為T(λ);熱電堆與硅光電池的輸出信號大小分別為D(λ)和D´(λ);光源(這里用白熾燈)的輻射能量的發射本領為E(λ)。它們的關系分別為: D(λ)= E(λ)K(λ)T(λ) (1) D´(λ)= E(λ)K´(λ)T(λ) (2)(1)和(2)兩式相除得: D(λ)/ D´(λ)= K(λ)/ K´(λ) (3)因為熱電堆的光譜響應均勻,即無選擇性,靈敏度基本上是一樣的。為此,我們用熱電堆作為標准,並假定它的光譜靈敏度為一個常數。為了計算方便,這里假定K(λ)等於1.則(3)式變為 K´(λ)= D´(λ)/ D(λ) (4)用這個關系式就可以求出硅光電池的相對光譜靈敏度即光譜響應。三、實驗用具與裝置圖 實驗用具:單色儀,ACⅡ型光電檢流計,經過穩壓的光源(白熾燈),硅光電池和熱電堆等。 裝置如下圖: S1和S2分別為單色儀的輸入和輸出狹縫。G為探測器(硅光電池或熱電堆)L為聚焦透鏡,它把白熾燈的光束聚焦成象在狹縫上。
❺ 當今科學家有沒有研究核電池的啊
有核電池啊。但是由於某些原因,一直都沒商品化。但在特殊用途方面還是在用的。比如衛星上等。但是科學家也一直在努力提升非核能電池的潛力,不過,十多年了,進展一直不大。你從電腦,手機上就可以看出來。相信早晚有一天電池技術會得到大力發展的
❻ 簡易蘋果電池研究性學習結題報告
一、課題確立的背景: 世界上最早的化學電池是義大利物理學家伏特設計並製成的。他把銅和鋅作為兩個電極插入食鹽溶液中,製成了最簡單的化學電池。在這個電池中,一個電極是銅片,另一個電極是鋅片,電解質是稀硫酸。化學反應發生在電解質和電極之間,因為兩個電極帶異種電荷,它們之間就存在了電壓。電壓引起了電荷的流動。 我們設想,用其他方法取代伏特電池替代,減少環境污染,用水果代替其電解質,看看效果如何? 二、探究過程: 1.提出問題:影響水果電池電壓的因素有哪些? 2.猜想:與水果的種類、成熟程度、金屬片之間的距離有關。 3.進行實驗: 找一些銅片和鋁片,再剪一些比銅片和鋁片大一些的紙片在醋里浸一下。在一個鋁片的上面放一個紙片,在紙片上放個銅片,一個簡易的化學電池就做好了,銅片是正極,鋁片是負極,浸濕的紙片就是電解質。不過,這樣的一個「電池」產生的電實在太微弱了,只能用靈敏的電表測到。如果把許多這樣的「小電池」壘起來,讓一個「電池」的鋁片放在另一個「電池」的銅片上(這時鋁片和銅片之間不要放紙片),這時產生的電流就強了一些,幾個「電池」壘起來就能點亮一個發光二極體(一種通過很小電流就能發光的半導體元件)。如果很多這樣的電池壘起來,電流就會很強了。也可以把銅片和鋁片插進一些蔬菜水果里,如插在蘋果里,這樣就可以做成一個有趣的「水果電池」。 蘋果中含有大量的水果酸,是一種很好的電解質。如果在水果中插入兩個電極,就會象化學電池一樣能產生出電流。影響水果產生電流大小的因素很多,有水果自身的原因(如水果的種類、水果的大小和成熟程度),還有外界的原因,如插入水果的兩個電極的大小、兩電極間距和插入的深度等因素。在研究多種變數的探究中,關鍵是要控制好變數,即在探究某個變數產生的電流的影響時,其它的各種變數保持不變,並在對照中發現該變數的影響效果。我們製造水果「電源」,這款電源,主要原料是蘋果,大約有150多個。 由於蘋果本身帶有含磷的酸性物質,通過與銅絲和採用鍍鋅的釘子連接便可產生化學反應,在把鍍鋅的釘子插入蘋果後,用銅絲再把每個蘋果連接起來便可產生微弱的電量,理論上,任何帶有酸性物質的蘋果都可通過此方法提供電力。 考慮到需要足夠的電力才能讓帶動音響進行工作,我們總共使用了500磅蘋果,每個蘋果可產生大約0.5伏特、0.2毫安的電量。通過並聯,500磅重的馬鈴薯一共產生了5伏特、4毫安的電力。 把這些蘋果放入卡車之後,該「蘋果電源」成功地對收音機進行音樂播放提供了電源,音箱里發出了悅耳的聲音。當然,這些用過的蘋果不能食用。電池很快就腐爛。 4.分析論證:與我們的猜想一致。 三、小結與反思: 水果電池理論上能代替成品的電池,但其成本比較昂貴,雖然污染小了,付出的代價與使用價值不成正比,本著學習知識的態度,開展此次活動。
❼ 電池是怎樣發明出來的
伏特發明了電池。
1799年,義大利物理學家伏特把一塊鋅板和一塊錫板浸在鹽水裡,發現連接兩塊金屬的導線中有電流通過。於是,他就把許多鋅片與銀片之間墊上浸透鹽水的絨布或紙片,平疊起來。
用手觸摸兩端時,會感到強烈的電流刺激。伏特用這種方法成功地製成了世界上第一個電池──「伏特電堆」。這個「伏特電堆」實際上就是串聯的電池組。這成為早期電學實驗,電報機的電力來源。
原理簡述
在化學電池中,化學能直接轉變為電能是靠電池內部自發進行氧化、還原等化學反應的結果,這種反應分別在兩個電極上進行。負極活性物質由電位較負並在電解質中穩定的還原劑組成,如鋅、鎘、鉛等活潑金屬和氫或碳氫化合物等。
正極活性物質由電位較正並在電解質中穩定的氧化劑組成,如二氧化錳、二氧化鉛、氧化鎳等金屬氧化物,氧或空氣,鹵素及其鹽類,含氧酸及其鹽類等。
以上內容參考:網路-電池
❽ 研究性學習結題報告(廢電池的危害和處理方法)或者(生活中的化學) 或者(食品污染)
廢舊電池中含有重金屬鹽,如果隨意丟放能污染土壤和地下水。因此要集中進行處理,還可以回收有用的金屬、碳棒等材料。
❾ 科學家怎麼研究電池的
科學家研發展動力燃料電池:替代鉑進行催化
燃料電池是一項通過氫氧反應把化學能變成電能的很有發展前途的技術。 根據這項技術,把氫氣送到燃料電池一側、帶有負電荷的陽極上,同時氧被送到燃料電池另一側、帶有正電荷的陰極上。在陽極上,一種通常是鉑的催化劑把氫原子的電子分離出來,留下帶正電荷的氫離子和自由電子。陽極和陰極之間的一張膜只允許氫離子通過。這意味著電子只有沿著外電路移動,繼而產生電流。 科學家希望燃料電池將來有機會得到廣泛應用,為汽車和住宅提供電力。
❿ 研究有關電池方面的知識應該學習什麼專業
大學里一般叫化學工程與工藝,有一些直接叫應用電化學。本科的應用化學,也可以在電池方向做一些研究,不過一定程度上算是跨專業了