Make: Projects - حصاد المواد الكيميائية من البطارية - 💡 Fix My Ideas

Make: Projects - حصاد المواد الكيميائية من البطارية

Make: Projects - حصاد المواد الكيميائية من البطارية


مؤلف: Ethan Holmes, 2019

يوضح هذا البرنامج التعليمي كيفية تفكيك خلية جافة من الكربون والزنك المستهلك من النوع المنزلي الشائع. إلى جانب القيام بدرس كائن مثير للاهتمام في الكيمياء الكهربائية ، فإن تفكيك خلية D مستنفذة ، على سبيل المثال ، يتيح لك إنقاذ العديد من المواد التي يمكن أن تكون مفيدة للكيميائيين الهواة - المواد التي من المحتمل أن ينتهي بها المطاف في مكب النفايات. منفصلة عن مكوناتها التفاعلية ، يمكن إضافة الأجزاء المتبقية من البطارية بأمان إلى معظم تدفقات إعادة التدوير البلدية.

تحتوي خلية الكربون الزنك (Wikipedia) على ثاني أكسيد المنغنيز ، والذي ، من بين أشياء أخرى ، مفيد كعامل مساعد في إنتاج غاز الأكسجين من بيروكسيد الهيدروجين. كما أنه يحتوي على الزنك المعدني ، والذي يمكن استخدامه ، على سبيل المثال ، كاشف في إنتاج غاز الهيدروجين من حمض قوي. أخيرًا ، يحتوي على قضيب كربون أو جرافيت يمكن استخدامه كقطب كهربائي في أي من عدد من التجارب الكهروكيميائية ، مثل التحليل الكهربائي للماء وبناء ضوء قوس أو فرن قوس.

لاحظ أن البطارية في هذا البرنامج التعليمي عبارة عن خلية جافة من الزنك والكربون. لا يغطي هذا البرنامج التعليمي تفكيك خلية من النوع القلوي. تتميز الخلايا القلوية ببناء داخلي مختلف قليلاً وتحتوي على هيدروكسيد البوتاسيوم القوي ككهارل ، وهو أكثر خطورة في التعامل معه من خليط كلوريد الأمونيوم / كلوريد الزنك المستخدم في خلايا الكربون الزنك. يتم تصنيف خلايا الزنك والكربون عادةً على أنها "للأغراض العامة" أو "للخدمة الشاقة" ، ولن يكون لها كلمة "قلوية" في هذه الحالة.

أدوات

  • مفك شفرة مسطحة صغيرة
  • هواية سكين
  • مقص
  • شاكوش
  • هاون ومدقة
  • الفولاذ المقاوم للصدأ أو مصفاة بلاستيكية لتناسب مرشح القهوة
  • الفولاذ المقاوم للصدأ أو علبة بلاستيكية للعمل فيها

المواد

  • أنفقت خلية من الزنك والكربون أو الزنك وكلوريد د
  • ورق مشمع
  • فلتر القهوة

الخطوة 0: قم بإعداد منطقة عملك

أوصي بالعمل في صينية بطبقة من ورق الشمع في الأسفل. سوف تلتقط الدرج أي مسحوق ثاني أكسيد منجنيز طائش يفقد أثناء التفكيك ، وستسمح ورقة الشمع بجمع البودرة بسهولة ونقلها إلى الهاون في الخطوة 7.


الخطوة 1: إزالة حالة الخارجي

أجد أنه من الأسهل البدء في الطرف السفلي (السلبي) للخلية. أدخل مفكًا صغيرًا مسطحًا ذو حواف مسطحة أسفل حافة الغلاف حيث يتم تجعيده على الحشية السفلية ، بجوار التماس الذي يمتد إلى جانب الخلية ، وحذف جزءًا صغيرًا من الحافة.

استخدم مفك البراغي لأسفل حول جانب الخلية ، وحشر الغطاء مفتوحًا عند التماس. تعتبر القفازات مهمة خلال هذه الخطوة ، فهي ليست مهمة للحماية من التعرض للمواد الكيميائية بقدر أهمية الحماية من الحافة المكشوفة الحادة للغلاف المعدني.

بمجرد فتح التماس ، امسك رفرف المعدن المكشوف بزوج من الكماشة وقم بفكه من جميع أنحاء الخلية. القيام بذلك سوف يعرض أنود الزنك "العلبة" أسفل بطانة بلاستيكية. ومن المحتمل أيضًا أن تُفرج عن الحشية العلوية التي تعزل القضية عن الطرف العلوي.


الخطوة 2: إزالة بطانة بلاستيكية

بسكين حاد ، قم بقطع بطانة بلاستيكية لأعلى جانب الخلية كما هو موضح.

تقشر بطانة بلاستيكية من جميع أنحاء الخلية. سيؤدي ذلك على الأرجح إلى إطلاق الطرف السفلي الصلب وحشية أسفله.


الخطوة 3: فضح مسحوق ثاني أكسيد المنغنيز

قد يتم رفع الطرف المعدني العلوي مباشرة ، أو قد يتطلب بعض التحديق باستخدام مفك براغي صغير ذو نصل مسطح.

أسفل المحطة الفولاذية العلوية ، يوجد درع بلاستيكي بارز بقضيب الكربون. يتم ختم قضيب الكربون في مكانه مع قليل من الأسفلت. يمكن إزالة الدرع البلاستيكي بسهولة عن طريق التحليق باستخدام مفك البراغي ذي الشفرة المسطحة.

تحت الدرع البلاستيكي يوجد غسالة ورق. استخدم شفرة سكين هواية لتشويهها ورفعها للخارج والخروج من الخلية ، وفضح المسحوق الأسود الرطب لخليط ثاني أكسيد المنغنيز بالداخل.


الخطوة 4: قطع علبة الزنك

في الزنزانة المستهلكة ، يمكن أن يكون الزنك رقيقًا ومتآكلًا بشكل كبير ، خاصة حول منتصف الخلية. باستخدام زوج حاد من المقص ، يمكن للقطع من الزنك البدء من الحافة المكشوفة والعمل أسفل جانب الخلية. حصلت على طول الطريق إلى جانب واحد قبل أن ينفصل النصف العلوي والسفلي من العلبة.


الخطوة 5: إزالة بطانة الورق

يوجد أسفل أنود الزنك غلاف ورقي حول مسحوق الكاثود الأسود. استخدم سكين هواية لتقطيع أكبر قدر ممكن منه. ستتم إزالة البتات المتبقية في وقت لاحق ، بعد طحن ثاني أكسيد المنغنيز. كل ما ينبغي أن يظل عند هذه النقطة هو قضيب الكربون الذي يخرج من كتلة من ثاني أكسيد المنجنيز ، وربما مع بعض أجزاء من غلاف الورق لا تزال عالقة على سطحه.


الخطوة 6: استخراج قضيب الكربون

اضغط على المقطوع بلطف بمطرقة لكسرها ، واستخراج قضيب الكربون. استخدم شفرة سكين هواية لتخلص من أي ثاني أكسيد المنجنيز الذي لا يزال على قضيب الكربون ، ثم ضع القضيب جانبًا.


الخطوة 7: طحن ثاني أكسيد المنغنيز

قم بنقل أجزاء من مسحوق ثاني أكسيد المنجنيز المبلل ، وأي ورقة متبقية ، إلى الهاون برفع ما يصل إلى سطح عمل من ورق الشمع.

طحن قطع من ثاني أكسيد المنغنيز ، في هاون ، مع المدقة ، وذلك باستخدام حركات دائرية صغيرة وقوية. يجب أن يكون المسحوق رطبًا عندما يخرج من البطارية ، ولكن إذا لم يكن كذلك ، فبللها قليلًا من الماء. كنت ترغب في تجنب الغبار الجاف ثاني أكسيد المنغنيز في الهواء.

عندما يكون المسحوق مطحونًا إلى درجة اتساق القهوة المطحونة ، قم بنقله من الهاون إلى مرشح للقهوة. باستخدام ملاقط ، اختر أي أجزاء متبقية من غلاف الورق وأضفها إلى تيار إعادة تدوير الورق.


الخطوة 8: مقتطفات نظيفة

مسحوق ثاني أكسيد المنغنيز في هذه الحالة جاهز للاستخدام في معظم تطبيقات الهواة ، بما في ذلك توليد غاز الأكسجين من بيروكسيد الهيدروجين. إنه ليس نقيًا ، حيث يتم خلط الكربون المتبقي وملح الإلكتروليت (كلوريد الأمونيوم و / أو كلوريد الزنك). من الصعب إزالة الكربون ، لكنه أيضًا ، لحسن الحظ ، خامل إلى حد كبير. يمكن إزالة الأملاح المتبقية عن طريق الغسيل بالماء الساخن ، كما هو مبين أعلاه ، باستخدام مصفاة. يمكن التخلص من هذه الأملاح بأمان من أسفل الحوض ، كما يمكن التخلص من كميات صغيرة من ثاني أكسيد المنغنيز.

يمكن أن يكون الزنك أيضًا ، ليس من معدن الزنك النقي تمامًا ، ولكن في معظم تطبيقات الهواة (بما في ذلك توليد غاز الهيدروجين عن طريق التفاعل مع الحمض) يمكن استخدامه على هذا النحو. قد يحتوي أيضًا على ملح متبق على السطح الداخلي ، ويمكن إزالته مرة أخرى بغسل القطع تحت الماء الساخن في مصفاة.

سيكون لقضيب الكربون ثاني أكسيد المنغنيز المتبقي وربما الأسفلت المتبقي على سطحه. لإزالة هذه ، الرمل الرطب قضيب بخفة باستخدام ورق الصنفرة الرطب أو الجاف حصى المتوسطة. سيؤدي ذلك أيضًا إلى "تنشيط" سطح القضيب ، وزيادة مساحة السطح وفائدته كقطب.


الملاحظات والأفكار

حفظ مسحوق ثاني أكسيد المنغنيز ، وقطع الزنك ، وقضيب الكربون لاستخدامها في تجارب أخرى. يمكن إعادة تدوير الغلاف الصلب ومحطات العلوية والسفلية مع علب الحساء الصلب وغيرها من النفايات الحديدية. يمكن إعادة تدوير البطانة البلاستيكية والحشية العلوية والدرع باستخدام مواد بلاستيكية منزلية شائعة أخرى. يمكن أيضًا إضافة حشية الورق والغسالة والالتفاف إلى تدفقات إعادة تدوير الورق العادية.

إذا كنت بحاجة إلى مواد كيميائية أنقى ، يمكن شراء ثاني أكسيد المنغنيز ، معدن الزنك ، وكلوريد الأمونيوم بسعر رخيص من The Maker Shed.



قد تكون مهتمة

10 مشاريع محطة شحن

10 مشاريع محطة شحن


إلهام يتدفق من القمة العالمية للمصنعين

إلهام يتدفق من القمة العالمية للمصنعين


دليل صانع ل سبرينغفيلد ، ميزوري

دليل صانع ل سبرينغفيلد ، ميزوري


كيف ل: الحراريات Castable محلية الصنع

كيف ل: الحراريات Castable محلية الصنع






المشاركات الأخيرة