❶ 研究性学习报告“废弃电池的危害及可行性处理方法”
废电池的回收、利用
指导教师: 刘晓妮
研究组成员: 赵妍妍(组长)、史秀文、刘晶、张秀云、孔祥雯
摘要:废电池对环境的污染非常严重,现已成为全世界共同关注的问题。我们结合这些实际,运用多种研究方法,积极组织、参与废电池的回收宣传活动,并利用回收的废电池设计了一套适合我校的废电池回收方案,为学校增加了药品。提高了大家的环保意识。
课题的选择
在选择研究性课题时,我们对《废电池的回收与利用》这个课题非常感兴趣。大家都知道,随着科学技术的不断发展,人民生活水平的不断提高,使用电池已成为我们日常生活中不可缺少的一部分。然而,电池可以说是生产多少,最终就废弃多少;集中生产,分散污染;短期使用,长期污染。如今废电池的危害已成为全世界人们共同关注的环境问题。世界各国都在研究处理废电池的最佳方案。虽然现在已取得了卓有成效的成果,但还不能根本解决这个问题。因此,寻找处理废电池的最佳方案已成为各国许多科学家的科研方向。
我们学生也是使用电池的一个群体。作为跨世纪的一代,我们应该提高自己的环保意识,回收电池从我做起。因此我们高一共有五人选择此课题作为自己的研究性课题。
研究过程及结果
一、选题
刚开始我们几个在日常生活中都发现一些商场内设有废电池回收箱。电池用过后为什么要回收呢?我们对此非常好奇。因此当学校在去年11月末开设研究性学习课程后我们选择了这个课题作为研究性课题。
二、定题
最初,我们确定的课题是《为什么废电池要回收》。为此,我们广泛收集了相关问题。在第一次小组集中时,我们通过激烈的讨论并听取了老师的意见后,认为,我们不应只把目光局限在回收上,还应把课题拓展到另一个更受人关注的问题——能源问题上,因此我们最终将课题确定为《废电池的回收与利用》。
三、开题
第二次集中,我们就这个题目分析了课题现状,明确了该课题的目的与意义、课题研究的学术目的、课题研究的主要内容和研究特色和创新之处,另外进行了小组分工、设计了活动步骤。依据这些我们填写了开题报告。
四、我们课题研究的实施共分为了五个阶段:
第1阶段:今年1月17日至2月14日,通过上网和到图书馆查阅等方式查找相关资料。我们在查找大量资料后了解到(一)、废电池是人类健康的潜在杀手
人们日常使用的电池是靠化学作用,通俗的讲就是靠腐蚀作用而产生电能的。其中的有害物质如重金属铬、汞、镉等对人体的危害是极大。一节纽扣电池能污染60万升水,而一节一号电池烂在地里能使一平方米的土地失去使用价值。所以废电池的回收势在必行。
(二)、废电池废中有宝
废电池并不是仅给人类带来危害,它里面还蕴含着很多资源。例如纽扣电池含有锂、锰、银等稀有金属;铅蓄电池中含有铅;手机电池中含有镉,这些物质回收价值很高。现已有工厂开始进行这方面的回收、提取工作。另外在普通干电池中还含有锌、铜、锰粉等资源。
随着课题的不断深入,我们又对废电池的实际回收、处理过程产生了兴趣。于是
第2阶段:2月中旬,我们参观了废电池回收工厂---大连开发区东泰公司。并采访了他们的刘总工程师。
通过采访我们了解到国际上对废电池的处理十分重视,国际上通行的废旧电池处理方式大致有三种:固化深埋、存放于废矿井、回收利用。
西欧许多国家将收集起来的废电池先用专门筛子筛选出纽扣电池,提取其中所含的汞加以利用。其余的各类废电池一般运往专门的有毒、有害垃圾填埋场。这种做法不仅花费太大,而且还造成其中有用物质的浪费。
德国马格德堡近郊区正在兴建一个“湿处理”装置,在这里除铅蓄电池外,各类电池均溶解于硫酸,用这种方式获得的原料比较纯净,电池中包含的各种物质有95%都能提取出来。
我国废电池的危害已受到国家的高度重视,并被列入十五计划的重点项目中,有关政策今年就要出台。目前我国还没有统一处理废旧电池的方法。不过据悉我国将采取湿法处理废电池。
通过这次实地访问我们不仅进一步对废电池的危害和里面蕴含的资源有了更深刻的认识,而且增强了我们保护环境的社会责任感。从而我们进入了第三阶段。
第3阶段:今年2月末,在校团委等老师及校学生会的帮助下,我们在校内外搞了一次有关废电池回收的宣传活动。宣传活动结束后,同学们并不只局限于这些。大家都希望能根据我校实际情况也设计一套回收方案。于是我们进入了第4阶段。
第4阶段:3月初,利用回收回来的废电池,根据学校的实际,利用校实验室设计一套废电池再利用的回收实验。回收方案如下:
[实验药品]一号干电池若干;3%的过氧化氢溶液;合成洗涤剂;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:
4MnO2 2Mn2O3+O2↑
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
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3—4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。
第5阶段:到了今年4月初,我们小组开始结题,汇总资料,撰写论文。4月末我们小组通过选拔,被推荐参加全校性的研究性学习成果汇报展示,
在校研究性学习汇报结束后,我们想进一步扩大有关废电池回收的宣传范围,因此我们选择了学校附近刚开业的沃尔玛超市。在那里我们通过发宣传单和张贴宣传标语的形式向人们宣传废旧电池应回收的道理。
感 受
它让我们知道了应该如何学习。以前总是老师教一点儿就学一点儿,一遇到老师没讲过的就束手无策了。通过这次研究性学习,即使以后再遇到老师没讲过的,我们也知道要到图书馆或上网查找资料,进行自学。
——史秀文
研究性学习活动拓展了我们的知识面,提高了我们的社会交际能力。为了完成这次研究性学习,我们不仅在网上查找了有关资料,而且还到工厂实地参观、访问。虽然在采访刘总工程师时我们都很紧张,很多东西都忘了问,但是我们都认为这次活动特别有意义。
—刘晶
通过这次研究性课程的学习,使我感受到集体协作的重要性,增强了我的组织能力。最重要的是使我们认识到环境污染问题的严重性,使我们树立起热爱环境,保护环境的意识。
——赵妍妍
我们不再怕做化学实验了。在我们的印象里,化学药品似乎很可怕,但通过这次研究性学习,我们才认识到,化学药品只要正确使用,是不会伤害到我们的。现在我希望第二轮研究性学习活动快点开始。
——张秀云
通过研究性学习活动,我体会到科学就是实事求是,追求真理要有坚定的信念,面对挫折,不能言败,不能放弃,要有急流勇进、勇于探究的精神。我真的体会到了科学成果来之不易。
——孔祥雯
致谢:大连市第二十三中学校团委
大连市二十三中学政治组
大连市二十三中学化学组
大连开发区东泰公司
指 导 教 师 评 语
在研究性课题实施过程中,该课题小组成员能够充分应用查找资料、采访专家、实验等多种研究方法,积极组织、参与社会宣传活动。表现出了勤于思考、吃苦耐劳和团结合作的精神,严谨的治学态度,体现了自己的创新能力。 在成果汇报方面,小组成员能充分运用多媒体课件、演示实验等手段,报告条理清楚,内容严谨,具有一定的创新性。体现了她们良好的素质。
由于第一次参加研究性学习活动,小组成员都没有经验,所以在整个过程中存在着一定不足。如:某些问题考虑的不全面、细致,做事缺乏信心。希望在以后的学习中能扬长避短,不断进步!
指导教师:刘晓妮
二00一年四月十日
参考资料: 雅琥网站 www.yahoo.com.cn
搜狐网站 www.sohu.com.cn
电池网站 www.battery pub.com.cn
课 题 题目 废电池的回收与利用 导 师 刘晓妮
课题组成员 赵妍妍、刘晶、史秀云、张秀云、孔祥雯 组 长 赵妍妍 班 级 高一5、6、7班
课题现状分析 废电池的危害已经被越来越多的国家所重视,各国已开始着手进行废电池的回收工作,并不断寻找废电池再利用的最佳方案。
课题的目的与意义 通过该课题的研究,提高大家的环保意识,培养我们的动手能力
课题要研究的基本内容
1. 废电池有哪些危害2. 借鉴世界各国回收废电池的措施,设计一套适合在校内开展的回收废电池活动方案3. 利用学校的实验设备设计一套废电池再利用的可行性的实验方案
活动计划⑴任务分工:实地调查 :全体成员 访问专家:全体成员上网:史秀云、赵妍妍 查书面资料:刘晶、张秀云、孔祥雯总结论文:全体成员 发倡议书:史秀云、赵妍妍、刘晶 ⑵活动步骤: 阶段 时间 主要任务 阶段目标1 1月17日至2月14日 查找有关资料 对课题有一个整体认识并借鉴前人经验2 2月中旬 设计回收方案 策划一次全校范围的废电池回收宣传活动3 2月末 设计再利用方案 有自己独特的设计 理念,有实验样品4 4月初 成果展示 以论文作为书面材料,能通过多种形式进行成果汇报展示⑶计划访问的专家:大连市开发区东泰公司总工程师⑷活动所需条件、困难及解决途径:
预期成果(论文、调研报告、制作模型、实验报告等):论文、制作的实验样品
表达形式(文字、图片、实物、音像资料等):文字、多媒体课件、实物
研究特色及创新之处:整个研究过程充分体现化学学科以实验为根本的特点。所设计的废电池的回收方案,不仅可以减少废电池中可利用物的浪费,而且为我校的实验室能提供一些实验药品。 指导教师意见 开题报告设计的比较合理。我希望大家在研究性学习过程中充分发挥自己的聪明才智和团结合作精神,使这次学习活动圆满完成
研究性学习计划暨开题报告
(时间: 2001 年 1月6日)
❷ 求研究性学习报告 废电池的危害和处理方法 3000字左右
当许多刚刚懂事的孩子,用小手小心翼翼地把电池放进电池回收箱之时,当北京百所大学联手回收电池的活动搞得如火如荼之时,当民间回收电池热情高涨,一对父女为回收电池,足迹遍布大半个中国、登世界屋脊捡电池赢得无数掌声之时,人们有没有想到,倾注无数人多年心血回收来的电池,都堆积在我国各个城市的某个角落里,几百吨上千吨的电池,默默地等待着处理,却无人理会它们。
在沉睡中腐烂
北京市从1998年开始回收废旧电池,废旧电池回收箱遍布全市。无论哪个回收点,只要回收的电池够了30公斤,打个电话,就会有车去把电池拉到集中存放地点。记者来到北京存放电池的二清集团,这里的一个垃圾站集中存放了几百吨的废旧电池,这些电池大都是一次性干电池,也有相当部分的充电电池。电池分装在七个集装箱中,已经占据了这个公司三分之一的非露天场地。废品站李站长从不同的集装中拿出一些电池,记者看到,这些电池已经开始腐烂了。就连最近收上来的电池,也表皮变软,渗出化学液体。
李站长说:“我们最发愁的是,这么多电池找不到下家!人家学生、市民辛辛苦苦地收集了送来,下边就没有人管了。这么堆放,什么时候是个头儿?这么多年,政府让我们回收电池,我们出车出人又出场地,可不能收上来就这么堆在这儿了呀!企业得讲经济效益。而且这么多电池集中在这儿,是不是也会威胁到工作人员的健康?”李站长说让记者给呼吁一下,赶紧给这些废旧电池找个“婆家”。记者问:“你认为谁来处理最合适?”李站长毫不犹豫地说:“谁污染,谁治理,生产一节电池,就应该交一份处理费!”不过,采访后,李站长还特地说:“要是没企业处理,我们还义务保存。”
网上公布了长长一串上海市回收旧电池的电活,网络满布全市。上海市集中回收电池的一位女士说,上海市3年来已经回收了100多吨旧电池,环保局说要等有条件的时候再处理;海口市环保部门有关负责人说,在无法处理这些回收上来的电池时,暂时存放在垃圾场比较安全的容器中;石家庄市有关部门对回收电池的热情很高,全市有1100个回收点,据说该市电池回收率是10%,高于全国大多数城市水平,目前石家庄的100多吨废旧电池都存放在密封的水泥箱中,里边还衬有塑料薄膜。 记者采访了许多城市的环保部门,都处于集中回收后的等待状况。
收还是不收——电池行业的激烈交锋
针对电池回收,我国电池行业有两派观点正在激烈争论。
一派认为集中回收一次性电池意义不大,在没有条件处理的情况下,集中回收会造成集中污染。一些专家认为,目前回收量最大的干电池,其主要成分是铁、锌、锰,还有微量的汞。这种电池汞含量不高,没有必要集中回收。铅酸蓄电池和对人体健康危害非常大的镍镉电池应该回收。高汞电池中的汞含量只有电池总量的千分之一,随垃圾填埋后,电池里的重金属进入填埋场渗液数量非常小,并不构成污染。而回收处理废旧电池成本过高,从经济角度看无利可图,何况在回收过程中还可能产生二次污染。
中国电池协会有关负责人说,目前我国的一次性干电池已经基本做到低汞化,正在迈向无汞化,随垃圾分散处理不会对环境产生威胁。更应该做的是从生产龙头上消灭污染,即实现无汞化。由于回收一性电池的费用很高,没有经济杠杆刺激企业来回收利用一次性电池,事情很难办。需要回收的是那些对环境污染大的充电电池及铅酸电池。一些专家还举例说目前一些发达国家也不集中回收一次性电池。
环保部门有关负责人认为,既然要达到无汞化,那么对一次性电池的回收不支持也不反对。这种观点,似乎是对目前我国民间回收电池巨大热情颇有意味的嘲讽。
另一种观点认为,无论哪类电池,都必须坚持回收。
这派观点的专家认为,虽然1997年我国轻工总会、国家经贸委等九部委联合发出《关于限制电池汞含量的规定》,要求电池制造企业逐步做到降低电池汞含量,2002年达到低汞水平,2005年达到无汞化。但我国的现状是,绝大部分民用电池是一次性电池,而且电池的无汞化进程并不乐观。据调查,目前我国1000多家电池生产企业中,在中国电池协会注册的仅300多家。虽然大电池企业生产的电池目前都做到了低汞化或无汞化,但大量小企业生产的电池还存在高汞现象。河北省干电池检验站高级工程师张虎说,目前我国电池含汞量参差不齐,有的质量非常好,小于百万分之一;有的极差,高于低汞电池标准的20倍,高于无汞电池标准一万倍。
记者了解到,我国目前能批量生产低汞无汞的大电池厂家还不到15%。不久前国家工商局对电池的一项调查显示,我国市场上的电池有20%达不到标准。所以,用已实现电池无汞化的发达国家不回收一次性电池的经验来套我国现实,还不合国情。有关专家认为电池中不仅汞会造成污染,锌、锰、镉、铅等随生活垃圾腐烂渗入地下,超过一定的限值,也会造成污染。这些有害物质随着食物链进入人体,极大威胁着人的健康。
目前我国垃圾处理方式水平较低,九五期间,我国垃圾年产生量为1.4万吨,处理率为63%,但真正做到无害化处理的不到10%。我国大中城市的近千座垃圾填埋场中,90%仍是简易堆放,这种原始的处理方式极容易造成大面积污染。把废旧电池与生活垃圾一同处理后患无穷。专家认为,大量旧电池都随着垃圾到垃圾场,也是一种集中,怎么就不可能产生污染?北京市政管委会有关负责人郑先生说,把废旧电池集中起来,等有了条件再处理,这样比分散更安全。
从资源利用的角度上,电池回收也得到许多专家的肯定。北京科技大学的曾平荣教授说,目前国内生产的电池中90%以上是干电池,不可能对环境无污染。而且,对这些电池不回收利用也是巨大的资源浪费。3000吨废旧电池可以回收杂锌锭141吨、冶金二氧化锰300吨、铁皮260吨、电解锌181吨、电解二氧化锰340吨、铁皮500吨,价值相当于国家开发两个中型矿山的费用,更何况这些都是不可再生的一次性资源。
我国目前年消费电池80亿只左右,平均回收效率还不到2%,99%都随生活垃圾一起进入了垃圾填埋厂。就是这2%,已经让管理部门处于尴尬处境。
企业不愿干处理废旧电池的赔本事
既然许多环保部门都认为应该谁污染谁治理,那么,从法理上应该承担废旧电池处理的企业怎么想呢?记者采访了一些电池企业。
北京金普电池有限公司有关负责人说,回收处理废旧电池,是赔本的事儿,因为技术设备都不配套,收回来不及时处理,也都烂了。而且,国家对回收处理电池也没有补贴,回收成本太高,现在是市场经济,企业怎么能干无效益的事儿?天津力神电池企业有关负责人说:“我们只卖电池,收电池不是我们的事。”大电池企业大都持以上观点,有的接电话之人甚至不知电池回收之事。
我国有名的废弃物处理公司大连东泰公司说,废旧电池的处理费用太高,做这事没有效益,没有国家优惠政策,谁干谁亏。
有人想当唐吉诃德
当大电池企业都对处理废旧电池不感兴趣时,民营的北京东华鑫馨劳务服务有限公司却建立起了我国第一个,目前也是惟一的一个废旧电池处理厂。
其董事长王自新有“环保狂人”之称。之所以“狂”,就是敢做别人不做之事。王自新在北京建立起了几百个废旧电池回收点,建立了废旧电池回收电话,以至于记者把电话一打到北京市环保局,人家立即就把王自新的电池回收热线电话告诉记者。王自新对记者说,为了对后人负责,他要在废旧电池的产业化上做一番事业,为此现在已经把自己的几百万财产全部投入进去。他说,只有建立废旧电池回收利用的产业链,才能把这个事业进行下去。
王自新说:“大量一次性电池不回收,污染环境不说,还浪费了大量资源。每节电池中含有22%的锌、26%的锰、17%的铁,如果不处理就扔了,等于每年白白把几千万吨的有用原料都扔了,这可是从几万吨矿石中提炼出来的呀!这绝对是个朝阳产业,国营企业不做的事,我们民营企业要做!”
王自新以前学医,深入研究过废旧电池对人体的伤害,后来改做化工企业,又研究过废电池的利用。1999年,他开始了废旧电池回收利用的事业。
王自新走着一条布满荆棘的道路。他的废旧电池回收企业建立在河北易县,虽然技术设备都已经到位,却迟迟开不了工,原因是当地有关部门反对。当地有关部门认为,废旧电池处理企业肯定会产生污染。尽管这个企业的排放条件完全合乎国家标准,也不让生产。王自新曾想迁址,但到哪个地方,一说是废旧电池处理企业,人家就都不让进门了。王自新无奈地说:“不知道我的家到底能落在哪儿!”不过,他没有灰心,正在努力用最新的工艺让企业达到最严格的排放标准,然后争取得到国家环保部门的认证。他说要探索一条中国独特的处理废旧电池之路。
王自新还告诉记者,最近,他正准备在北京办一个电池回收处理企业,吸收下岗人员就业。他解释自己企业名字的含意义:第一个“鑫”字是财源兴盛之意,第二个“馨”是温馨之意。他说要办的是一个社会效益与经济效益双赢,充满人情味儿的企业。
当然,环保企业进入良性循环离不开国家政策支持。
记者问:“如果国家将来出台的政策不鼓励一次性电池集中回收呢?”他说:“那很可怕,因为这就意味着我的原料没有了。”
有税务部门问王自新:“民营企业,没利的事能干长吗?”
王自新说:“我把回收处理废旧电池当成事业。”
他充满激情地对记者说:“我现在就是当代的唐吉诃德,举着长矛冲刺。”他所挑战的,除了复杂的社会环境,还有观念的壁垒。
王自新对废旧电池产业链的每一个链条,都有详细的方案,力图做到让利益机制来运转电池的回收网络。他给北京市长写信说,到2008年,北京市的废旧电池回收率要达到50%。
看看国外怎么做
记者查了一些资料,让我们看看国外如何回收电池。
目前日本、美国和欧洲的锌锰干电池已全部实现了无汞化,对废旧电池的资源化利用主要集中在铅蓄电池和充电电池上。但日本却仍然坚持对一次性电池的回收和再生利用,对一次性电池的再生利用率达到50%左右。有专家认为,发达国家不回收一次性电池,从资源节约上说,也是不可持续发展的行为。
对铅酸电池、镉镍电池的回收。在美国,用户如不把废旧电池交回给制造商、零售商或者批发商,每买一节新的蓄电池要多付3—5美元。所以美国的蓄电池回收率几乎达100%。德国电池条例第6条规定,使用者没有归还废旧电池,销售者可以在售给其新电池时加收15马克的费用。意大利在1998年11月颁布了一项蓄电池回收法律,并根据该法建立了COBAT的联合会,其中50%的成员是再生铅冶炼厂,30%是蓄电池制造厂,10%为废料商,其余为蓄电池零售商。顾客在买蓄电池时要交附加税。瑞典早在1989年就颁布了一项旨在促进电池回收的returbatt计划,要求所有电池零售商回收废电池并对每节铅蓄电池征收35马克朗的税,这使瑞典的电池回收率在1991年就达到了100%。
有专家认为,发达国家不处理一次性电池,这种做法与我国国情不相符,因为目前我国一次性电池在电池消费中所占比重达97%。在吸取发达国家回收电池的经验同时,要结合我国国情才有意义。况且,在我国目前电池回收率如此之低的情况下,普及电池回收知识才是当务之急。
电池回收的尴尬局面,何时才能打破?
2.
近两年,废电池对环境的影响成为国内媒体热门话题之一。有的报道称电池对环境污染很严重,一节电池可以污染数十万立方米的水。有的甚至说废电池随生活垃圾处理可以引起诸如日本水俣病之类的危害,这些报道在社会上引起了很大反响,有很多热爱环保的人士和团体开展或参加了回收废电池的活动。
现在我来为大家介绍一下电池吧:电池是一种将化学能直接转变成电能的装置。它可分为充电池和非充电池。下面我们要研究一下非充电池的结构了,主要分三个层次:一是最外的一层 “ 皮 ” 也是我们所说的壳,二是供反应化学物质,被壳包住,中间的是石墨电极。当化学物质反应之后转变成电能由石墨电极输出在外电路形成回路形成电流:电池就是工作了。非充电池分为:镍氢电池,镍镉电池。
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。大多数人会说,这是很正常的哩。但他们没有想到,就在那举手投足之下,也是在破坏他们的家园 —— 地球。也许有人会问: “ 就这么一个小东西对于地球来说,能有什么了不起呢!还说什么破坏? ” 电池看上去并不那么具有破坏力,但是看东西不能全看表面。废电池里含有大量重金属汞、镉、锰、铅等。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。就近全球 50 亿人来计每个月每人丢一颗电池,一年累积下来 600 亿颗电池,对地球的破坏力可说是很大的了,其对人类健康危害造成的后果更难以想象了,据统计,仅 北京市 每年因废电池而进入自然环境的汞竟然达到 29.6 吨,这数目不能不让人头痛。所以废旧电池是不可以随意丢弃的。
同学们,让我们的家园不受废电池的危害吧!
❸ 电池是怎么发明的
电池的发明要感谢一只青蛙。1791年的—天,意大利科学家伽伐尼发现,只要用铜丝和铁丝将青蛙的脚与暴露的神经连起来,就能使死青蛙的腿抽动起来。伽伐尼的好友伏打对这个现象进行了深入研究。伏打还在自己身上做实验,证明电不仅能够产生颤动,而且还会影响视觉和味觉神经。后来,伏打通过进一步的实验研究,终于发现两片不同金属不用动物体也可以有电产生。1800年,伏打用锌片与铜片夹以盐水浸湿的纸片叠成电堆,这种装置可以产生电流,后来被称为“伏打电堆”,也就是最早的电池。伏打电池的发明使得科学家可以用比较大的持续电流来进行各种电学研究。伏打的成就受到各界普遍赞赏,科学界用他的姓氏命名电压的单位,为“伏特”(“伏打”音译演变的),简称“伏”。
❹ 光电池特性研究实验的数据处理方法。
一、实验目的和内容 1.作出单色仪的校正曲线—单色仪的定标。2. 测定硅光电池的光谱响应—作出波长λ与硅光电池的灵敏度K´(λ)的校正曲线。 3. 设计简单的光路和电路,测量、研究硅光电池的主要参数和基本特性。二、实验基本原理光电池是一种光电转换元件,它不需外加电源而能直接把光能转换成电能。光电池的种类很多,常见的有硒、锗、硅、砷化镓、氧化铜、硫化铊、硫化镉等。其中最受重视、应用最广的是硅光电池。它有一系列的优点:性能稳定,光谱范围宽,频率响应好,转换效率高,能耐高温辐射等。同时它的光谱灵敏度与人眼的灵敏度最相近,所以,它在很多分析仪器、测量仪器、曝光表以及自动控制检测、计算机的输入和输出上用作探测元件,在现代科学技术中占有十分重要的地位。本实验仅对硅光电池的光谱响应进行测量和研究,对其他基本特性和简单应用作初步的了解。 硅光电池是一种p-N结的单结光电池,当光照射到P-N结时,由光激发的光生载流子的迁移,使P-N结两端产生了光生电动势,如果它与外电路中的负载接通,则负载电路中将有光电流产生。 (1)硅光电池的主要参数和照度特性 1)开路电压曲线。硅光电池在一定的光照条件下的光生电动势称为开路电压,开路电压与入射光强照度Ee的特性曲线称为开路电压曲线,开路电压可直接用电位差计读出。(当所测电压超过电位差计量程时,自行设法扩大量程) 2)短路电流曲线。在一定光照条件下,光电池被短路(负载电阻R=0)时,所输出的光电流值称为短路光电流。光电流密度Je与照度Ee的特性曲线称为短路电流曲线。 3)试研究开路电压、短路电流与受光面积的关系。 (2)硅光电池的负载特性 1)硅光电池的伏安特性与最佳匹配。随着负载电阻的变化,回路中电流I和硅光电池两端的电压U相应地变化,称为硅光电池的伏安特性。通过负载特性的研究,就可知道在某一负载电阻时其输出功率最大,这称为最佳匹配,所用负载电阻又称为最佳匹配电阻。 2)硅光电池的内阻。从理论上可以推导出硅光电池的内阻Rs等于开路电压除以短路电流。可以观察到光照面积不同时,硅光片的内阻将发生变化。 (3)硅光电池的温度特性(供选做参考)。硅光电池的开路电压、短路电流随温度t变化的曲线表征了它的温度特性。这种硅光电池的温度漂移,直接影响到测量精度与控制精度。一般开路电压随温度增加而迅速下降,路短电流随温度增加而缓慢上升。在具体应用和设计仪器时,应考虑温度的漂移,要采取相应的措施进行补偿。 (4)硅光电池的光谱响应特性 用光电法测量光的强度,光的能量时,一般是采用光电管、光电倍增管、硅光电池、半导体光电二极管、炭斗和热电堆等光电器件。但这些器件各有它们的特点。使用时必需了解它的特性,它们对各波段的灵敏度如何?也就是它们的光谱响应怎么样? 国产的硅光电池灵敏度比较高,尤其在长波,灵敏度更高。但相对来说,在450纳米以下的短波与长波比较它的灵敏相差很大,光谱响应比较差。因此,测定硅光电池的灵敏度是很重要的了。 实验中采用2CR 型系列的硅光电池。并用热电堆对各个波长的灵敏度比较均匀这个特点来作标准,求出硅光电池相对光谱灵敏度。 其做法是假设在某个波长,热电堆的光谱灵敏度为K(λ),硅光电池的光谱灵敏度K´(λ);单色仪的透过率为T(λ);热电堆与硅光电池的输出信号大小分别为D(λ)和D´(λ);光源(这里用白炽灯)的辐射能量的发射本领为E(λ)。它们的关系分别为: D(λ)= E(λ)K(λ)T(λ) (1) D´(λ)= E(λ)K´(λ)T(λ) (2)(1)和(2)两式相除得: D(λ)/ D´(λ)= K(λ)/ K´(λ) (3)因为热电堆的光谱响应均匀,即无选择性,灵敏度基本上是一样的。为此,我们用热电堆作为标准,并假定它的光谱灵敏度为一个常数。为了计算方便,这里假定K(λ)等于1.则(3)式变为 K´(λ)= D´(λ)/ D(λ) (4)用这个关系式就可以求出硅光电池的相对光谱灵敏度即光谱响应。三、实验用具与装置图 实验用具:单色仪,ACⅡ型光电检流计,经过稳压的光源(白炽灯),硅光电池和热电堆等。 装置如下图: S1和S2分别为单色仪的输入和输出狭缝。G为探测器(硅光电池或热电堆)L为聚焦透镜,它把白炽灯的光束聚焦成象在狭缝上。
❺ 当今科学家有没有研究核电池的啊
有核电池啊。但是由于某些原因,一直都没商品化。但在特殊用途方面还是在用的。比如卫星上等。但是科学家也一直在努力提升非核能电池的潜力,不过,十多年了,进展一直不大。你从电脑,手机上就可以看出来。相信早晚有一天电池技术会得到大力发展的
❻ 简易苹果电池研究性学习结题报告
一、课题确立的背景: 世界上最早的化学电池是意大利物理学家伏特设计并制成的。他把铜和锌作为两个电极插入食盐溶液中,制成了最简单的化学电池。在这个电池中,一个电极是铜片,另一个电极是锌片,电解质是稀硫酸。化学反应发生在电解质和电极之间,因为两个电极带异种电荷,它们之间就存在了电压。电压引起了电荷的流动。 我们设想,用其他方法取代伏特电池替代,减少环境污染,用水果代替其电解质,看看效果如何? 二、探究过程: 1.提出问题:影响水果电池电压的因素有哪些? 2.猜想:与水果的种类、成熟程度、金属片之间的距离有关。 3.进行实验: 找一些铜片和铝片,再剪一些比铜片和铝片大一些的纸片在醋里浸一下。在一个铝片的上面放一个纸片,在纸片上放个铜片,一个简易的化学电池就做好了,铜片是正极,铝片是负极,浸湿的纸片就是电解质。不过,这样的一个“电池”产生的电实在太微弱了,只能用灵敏的电表测到。如果把许多这样的“小电池”垒起来,让一个“电池”的铝片放在另一个“电池”的铜片上(这时铝片和铜片之间不要放纸片),这时产生的电流就强了一些,几个“电池”垒起来就能点亮一个发光二极管(一种通过很小电流就能发光的半导体元件)。如果很多这样的电池垒起来,电流就会很强了。也可以把铜片和铝片插进一些蔬菜水果里,如插在苹果里,这样就可以做成一个有趣的“水果电池”。 苹果中含有大量的水果酸,是一种很好的电解质。如果在水果中插入两个电极,就会象化学电池一样能产生出电流。影响水果产生电流大小的因素很多,有水果自身的原因(如水果的种类、水果的大小和成熟程度),还有外界的原因,如插入水果的两个电极的大小、两电极间距和插入的深度等因素。在研究多种变量的探究中,关键是要控制好变量,即在探究某个变量产生的电流的影响时,其它的各种变量保持不变,并在对照中发现该变量的影响效果。我们制造水果“电源”,这款电源,主要原料是苹果,大约有150多个。 由于苹果本身带有含磷的酸性物质,通过与铜丝和采用镀锌的钉子连接便可产生化学反应,在把镀锌的钉子插入苹果后,用铜丝再把每个苹果连接起来便可产生微弱的电量,理论上,任何带有酸性物质的苹果都可通过此方法提供电力。 考虑到需要足够的电力才能让带动音响进行工作,我们总共使用了500磅苹果,每个苹果可产生大约0.5伏特、0.2毫安的电量。通过并联,500磅重的马铃薯一共产生了5伏特、4毫安的电力。 把这些苹果放入卡车之后,该“苹果电源”成功地对收音机进行音乐播放提供了电源,音箱里发出了悦耳的声音。当然,这些用过的苹果不能食用。电池很快就腐烂。 4.分析论证:与我们的猜想一致。 三、小结与反思: 水果电池理论上能代替成品的电池,但其成本比较昂贵,虽然污染小了,付出的代价与使用价值不成正比,本着学习知识的态度,开展此次活动。
❼ 电池是怎样发明出来的
伏特发明了电池。
1799年,意大利物理学家伏特把一块锌板和一块锡板浸在盐水里,发现连接两块金属的导线中有电流通过。于是,他就把许多锌片与银片之间垫上浸透盐水的绒布或纸片,平叠起来。
用手触摸两端时,会感到强烈的电流刺激。伏特用这种方法成功地制成了世界上第一个电池──“伏特电堆”。这个“伏特电堆”实际上就是串联的电池组。这成为早期电学实验,电报机的电力来源。
原理简述
在化学电池中,化学能直接转变为电能是靠电池内部自发进行氧化、还原等化学反应的结果,这种反应分别在两个电极上进行。负极活性物质由电位较负并在电解质中稳定的还原剂组成,如锌、镉、铅等活泼金属和氢或碳氢化合物等。
正极活性物质由电位较正并在电解质中稳定的氧化剂组成,如二氧化锰、二氧化铅、氧化镍等金属氧化物,氧或空气,卤素及其盐类,含氧酸及其盐类等。
以上内容参考:网络-电池
❽ 研究性学习结题报告(废电池的危害和处理方法)或者(生活中的化学) 或者(食品污染)
废旧电池中含有重金属盐,如果随意丢放能污染土壤和地下水。因此要集中进行处理,还可以回收有用的金属、碳棒等材料。
❾ 科学家怎么研究电池的
科学家研发展动力燃料电池:替代铂进行催化
燃料电池是一项通过氢氧反应把化学能变成电能的很有发展前途的技术。 根据这项技术,把氢气送到燃料电池一侧、带有负电荷的阳极上,同时氧被送到燃料电池另一侧、带有正电荷的阴极上。在阳极上,一种通常是铂的催化剂把氢原子的电子分离出来,留下带正电荷的氢离子和自由电子。阳极和阴极之间的一张膜只允许氢离子通过。这意味着电子只有沿着外电路移动,继而产生电流。 科学家希望燃料电池将来有机会得到广泛应用,为汽车和住宅提供电力。
❿ 研究有关电池方面的知识应该学习什么专业
大学里一般叫化学工程与工艺,有一些直接叫应用电化学。本科的应用化学,也可以在电池方向做一些研究,不过一定程度上算是跨专业了