Большие проблемы маленьких батареек

Меня зовут Курицин Владислав, я представляю    вашему вниманию  исследовательский проект

Слайд=Большие проблемы маленьких батареек                

Слайд что нибудь на батарейках-побольше предметов=Сегодня сложно представить свою жизнь без электрических устройств. Речь идет даже не о крупной бытовой технике. Настенные часы,  пульты, фонарики, детские игрушки перестанут работать, если  просто забыть купить батарейки.

=Но что  происходит, после того как батарейки перестают вырабатывать энергию? Их просто выбрасывают в мусорное ведро,  хотя  на  любой  батарейке вы  всегда увидите  этот знак:   Слайд=  Это означает: «Не выбрасывать, необходимо сдать в спецпункт утилизации».

Во многих магазинах нашего города появились контейнеры для сбора отработанных батареек.  Я решил узнать, насколько вредны выброшенные вместе с обычным мусором батарейки и какова дальнейшая судьба батареек, собранных на пунктах приема .

Слайд=Целью нашей работы явилось изучение экологического влияния продуктов разложения солевых и щелочных батареек на окружающую среду, для чего были поставлены следующие Слайд= задачи:

и  использованы следующие методы исследования: 

Для изучения строения батареек мы обратились к  одноклассникам с просьбой принести все использованные батарейки, которые найдутся дома.. оказалось, что батареек у всех очень много Слайд=

Мы изучили маркировку на собранных батарейках и разделили все принесенные батарейки  на 2группы-- солевые и щелочные,    Оказалось, что солевых батареек всего лишь 8штук из 35, все остальные –щелочные. Почему же мы  чаще  используем щелочные батарейки? Оказывается,  эти батарейки имеют большую емкость,  могут храниться в течение нескольких лет и отличаются абсолютно герметичным корпусом, что исключает риск испортить прибор, в котором они стоят.

СЛАЙД==.  Обе разновидности батареек устроены приблизительно одинаково, В любой батарейке есть анод, катод и электролит. Внешняя оболочка - металлическая,  главная функция корпуса – изолировать внутреннее содержимое от внешней среды. Подвергаясь коррозии в условиях влажной среды свалок, корпус разрушается и тогда содержимое, представляющее собой смесь токсичных элементов, СЛАЙД+             выходит наружу, отравляя окружающую среду.                                            

СЛАЙД=таблица по взвешиванию==При изучении строения батареек мы выяснили, что алкалиновые батарейки немного тяжелее солевых, основной вес –до 50%- приходится на корпус элемента питания, который выполнен или из стали( в алкалиновых батарейках) или из цинка(в солевых элементах питания). Главное отличие—в составе электролита—он представляет собой или соль или щелочь. Интересно отметить, что  в  алкалиновых элементах питания есть токоснимающая булавка  из  бронзы,  масса которой около 2г. 

В окружающей среде процесс разложения батареек и вымывание из них различных веществ происходит за счет дождевых и почвенных вод. Поэтому моделирование процесса загрязнения можно провести в обычной воде. СЛАЙД=Батарейки были залиты  водой и оставлены на неделю, но никаких изменений не было отмечено.. 

СЛАЙД= Мы усложнили  эксперимент, предварительно сняв защитный полимерный слой и разрушив батарейки. Мы  залили батарейки водой, растворами щелочи и  кислоты. Тем самым мы имитировали попадание батарейки в почву с разной кислотностью.. Во всех случаях мы наблюдали выделение газа, особенно энергично это происходило в образцах, залитых кислотой.. медленнее всего шел процесс в воде. Мы решили собрать выделяющийся газ СЛАЙД=. Когда к отверстию пробирки с газом поднесли горящую спичку, раздался хлопок, что говорит о том, что собранный газ—водород. ЭТОТ Газ взрывоопасен, и следовательно, при разложении батареек в условиях свалок всегда существует опасность взрыва

СЛАЙД =Согласно литературным данным, в батарейках содержится множество различных металлов — ртуть, никель, кадмий и множество других, которые имеют свойство накапливаться в живых организмах,  и наносить существенный вред здоровью. Если  содержимое батареек перейдет в воду, то оттуда с подземными водами эти вещества могут попасть  с питьевой водой к человеку.  СЛАЙД= Мы провели качественный анализ на ионы различных веществ, которые могут из состава батареек перейти в природные воды.  Для этого мы проанализировали в школьной лаборатории водный экстракт, полученный при длительном нахождении батареек в воде—3месяца.  Результаты представлены ниже в таблице.

           Таблица №2. Качественный анализ экстракта батареек.                                                    

Нами обнаружены в составе  наполнителей батареек  ионы хлора, кальция и сульфат-ионы, ионы железа и цинка. Ни свинца ни кадмия обнаружено не было. Возможно, содержание этих элементов незначительно, а чувствительность нашего   анализа невелика.

Этот же раствор был использован для заключительного эксперимента.

СЛАЙД= Эта часть моей работы была посвящена вопросу влияния веществ, находящихся в батарейке, на прорастание семян. 16февраля были посеяны семена пшеницы, гречихи и чечевицы обыкновенной , и поливали  их  водой , в которой в течение 3месяцев  настаивались разрезанные батарейки..                     СЛАЙД=Наблюдение за прорастанием и последующим развитием растений показало, что наиболее чувствительными к содержанию загрязняющих веществ явилась чечевица и гречка—уже на 4день проростки чечевицы и проростки гречихи,  поливаемые водой из под  батареек, погибли.…  Проростки пшеницы, несмотря на замедление роста, пока остаются живыми.

   СЛАЙД=    Журнал наблюдений за развитием гречихи обыкновенной

        Журнал наблюдений за развитием чечевицы обыкновенной        Журнал наблюдений за развитием пшеницы обыкновенной

По результатам проведенной работы были сделаны следующие выводы

СЛАЙД=

1.Отмечено влияние полимерного покрытия на сохранность  батареек—оно не только содержит фирменный логотип и дату производства,  полимерная пленка защищает содержимое батарейки от  попадания в окружающую среду.

 2.Проведенные в кабинете химии эксперименты, имитирующие попадание батареек в разные типы почв,  показали  взаимодействие корпусов батареек с водой, с кислотами и щелочами.

3.Проведен качественный анализ растворов, полученных при 3-месячной выдержке батареек в воде, отмечено загрязнение жидкости хлорид- и сульфат ионами, ионами цинка и железа.

4.При изучении влияния полученной вытяжки  на прорастание семян гречихи, пшеницы  и  чечевицы обыкновенной  показало, что всего 4дней полива было достаточно для гибели проростков гречихи и чечевицы.

5.При беседе с учениками класса   было выяснено, что за год в каждой семье  приблизительно  выходят из строя 10-15 батареек – это  более 300 батареек  только в нашем классе. Согласно нашим  данным при  их переработке можно получить 300г чистого графита,  два с половиной килограмма кг цинка, а также четырехсот пятидесяти граммов чистой бронзы, которые можно вернуть при вторичной переработке.

          Но оказывается все не так просто.

СЛАЙД= проблема экологических способов утилизации использованных батареек не решена во всем мире.

• Так, в Японии батарейки только собирают и хранят до тех времен, когда будет изобретена оптимальная перерабатывающая технология.
• Переработка  батареек в странах Европы заключается в  выплавке  металла, а остальную часть отправляют на полигоны на захоронение.
• В нашей стране этой проблемой стали заниматься не так давно. С 2013 года в городах Ярославле,   Челябинске  и Петербурге  работают  заводы по переработке только щелочных  батареек .

СЛАЙД=Куда может быть использовано сырье , полученное при переработке батареек?

1. Железо,  Цинк. И свинец отправляют на заводы для производства новых деталей и предметов.
2.  Графит используют для производства  смазочных масел и минеральных красок
3.  Сфера применения  марганца очень широка: он идет на  изготовление минеральных добавок,  используется в красильной промышленности и  полиграфии

.