Почему батарейки нельзя выбрасывать в мусор? чем это опасно?

Как правильно выбрать

Видов источников тока существует много, и выбрать правильный, бывает очень сложно

Чтобы определиться с выбором, необходимо обратить внимание на несколько деталей:

Срок хранения. Со временем любые батареи самостоятельно разряжаются. Особенно сильно это проявляется в солевых батареях. Если предполагается долгое хранение, то желательно выбрать батарейку другого вида.
Напряжение. Пальчиковые батарейки могут выдавать напряжение от 4 до 6V. Напряжение же других видов доходит до 3V. Если требуется батарейка в наручные часы или фонарь, то этого напряжения будет достаточно.
Элемент питания. Чтобы обеспечить долгую бесперебойную работу мощных энергоемких приборов, необходимо приобрести литиевую батарейку. А для таких простых приборов как настенные часы или будильники будет достаточно солевой батареи.
Производитель. Давно известно, что не все популярные бренды делают качественную продукцию. Однако в выборе качественного источника тока лучше отдать предпочтение известным брендам, которые гарантируют качество продукции.

В специализированных магазинах всегда присутствуют консультанты, которые помогут с выбором подходящего источника.

Аккумуляторы лучше батареек?

В МФТИ наш центр занимается разработкой в первую очередь аккумуляторов, поэтому расскажу и о них. В отличие от одноразовых батареек, некоторые аккумуляторы, например литий-ионные, могут использоваться 1000 и более циклов разряда-заряда. Поэтому до сих пор объем отработанных аккумуляторов был не столь велик, как объем отработанных батареек. И пока такие литий-ионные аккумуляторы использовали лишь в мобильных устройствах, они представляли несущественную экологическую проблему. Однако в будущем, когда значимая часть транспортных средств будет с электрической тягой, применение аккумуляторов вырастет на порядки. Это то, чего все ожидают, к чему все готовятся и что делает проблему переработки аккумуляторов крайне актуальной.

Большинство видов аккумуляторов более вредны, чем батарейки, о которых мы говорили. Например, свинцово-кислотные аккумуляторы, которые стоят в машинах с двигателем внутреннего сгорания в качестве стартерных, плохи тем, что в них есть свинец. Электродные пластины положительного и отрицательного электродов состоят из свинца и его соединений, и они достаточно вредны для окружающей среды, для живых организмов.

Литий-ионным аккумуляторам предшествовали никель-металлогидридные и никель-кадмиевые аккумуляторы. От никель-кадмиевых систем стараются отказываться максимально. Когда они попадают в окружающую среду, корпус ржавеет и в землю проникает очень токсичный кадмий.

Сегодня все более популярны литий-ионные аккумуляторы — в экологическом плане они тоже заметно опаснее, чем батарейки. Во многих типах литий-ионных аккумуляторов содержится очень токсичный элемент — кобальт. Этот элемент в виде куска металла опасности, конечно, не представляет, а вот его соединения опасны: некоторые из них имеют низкие летальные дозы для живых существ. Кроме того, у таких аккумуляторов существенно более токсичный электролит. Используемая в литий-ионных аккумуляторах соль лития при контакте с малейшей влажностью разлагается с выделением плавиковой кислоты, которая очень опасна. Помимо этого, используемая литиевая соль обладает канцерогенной активностью.

Электролита в небольших аккумуляторах мало, но в крупных аккумуляторах и батареях его количество заметно. И для больших систем, таких как электромобили и их тяговые аккумуляторы, вопрос переработки аккумуляторов, их утилизации стоит достаточно остро. Это то, чем надо активно заниматься и над чем мы задумываемся в МФТИ.

Из-за токсичности и высокой стоимости в литий-ионных аккумуляторах сейчас стараются по максимуму отказаться от кобальта в пользу менее токсичных и дорогих элементов — например, никеля. Существуют сегодня и литий-ионные аккумуляторы, не содержащие ни никеля, ни кобальта вовсе — вместо соединений этих металлов можно использовать смешанный фосфат железа-лития.

По этим причинам пользователь должен обязательно сдавать аккумуляторы в утилизацию: и литий-ионные тоже, и тем более никель-кадмиевые.

При этом их очень сложно тушить: это почти невозможно сделать никаким огнетушителем. Лучший способ потушить литий-ионный аккумулятор — это убежать и ждать, пока сам догорит.

К сожалению, с вопросом сбора и утилизацией аккумуляторов у нас все обстоит хуже, чем со сбором батареек. Могу сказать, как мы решаем вопрос в моей лаборатории, которая занимается вопросами безопасности литий-ионных аккумуляторов. Все сотрудники приносят свои старые аккумуляторы и преднамеренно взрывают их во благо науки в специальных безопасных условиях.

Промышленная утилизация аккумуляторов включает их полный разряд «до нуля» на специальных предприятиях, перемалывание и сжигание в специальных печах. Потом из полученного шлака гидрометаллургическими методами извлекаются ценные элементы: в первую очередь литий, кобальт, никель. Это сырье дорогое, поэтому его извлекают и вновь пускают в производство материалов для аккумуляторов.

Придумать безопасную альтернативу литий-ионным аккумуляторам пока сложно, но все работают над повышением их безопасности. Разрабатываются так называемые твердотельные аккумуляторы, в которых электролитом служит не раствор, а твердое вещество. Такие аккумуляторы могут обеспечить существенно более высокий уровень безопасности.

Кроме того, в обычные литий-ионные аккумуляторы добавляют пламягасящие добавки, чтобы даже в случае аварии элемент был самозатухающим. Над этим сейчас активно работает научное сообщество, пытаясь сделать их более пожаробезопасными.

Устранение кислотных остатков

После того, как выполнена полная очистка от ржавчины, можно приступать к окончательной чистке поверхности. Преимуществом такой оцинкованной обработки выступает момент, что металл в дальнейшем не подвергается гниению. Даже при сквозных отверстиях, распространяться коррозия не будет. Цинк сумел из запаять.

При чем здесь сода? У многих возможно возникает этот вопрос. Ее задачей является очистка кислотных остатков. Настал наконец-то ее черед. Итак, нужно взять гидрокарбонат натрия и высыпать в ведро с водой, хорошенько перемешав до полного растворения. Затем с помощью тряпки, пропитанной содовым раствором, необходимо протереть оцинкованную поверхность. Таким образом устраняются все остатки вещества с кузова.

Завершающим этапом будет нанесение шпаклевки. После чего обновляют краску, используя баллончик, подойдет также кисть. Если есть желание и возможность посетить автомастерскую, машина оставляется в таком виде с законсервированной поверхностью, пока не побывает у специалистов.

Поздние последствия

В связи с тем, что найти ртуть в высокой концентрации и больших количествах почти нереально, чаще встречаются хронические токсические поражения. Различают меркуриализм (вследствие действия малых доз в течение нескольких недель или месяцев) и микромеркуриализм (отравление мизерными дозами в течение 5-10 лет).

При этих видах превалирует неврологическая симптоматика. Человек испытывает слабость, сонливость, быструю утомляемость, апатию, раздражительность, без каких-либо специфических симптомов.

Плохое самочувствие может быть признаком поражения ртутью

При продолжающемся отравлении постепенно снижается память, начинает страдать острота мышления вплоть до заметного снижения умственных способностей. И только спустя время появляется специфический симптом – так называемый «ртутный тремор». Сначала начинают дрожать кончики пальцев рук, потом – ног, затем – губы, веки. Постепенно дрожь захватывает все тело.

Нарушается кожная чувствительность, ухудшаются обоняние и слух. Становится сложно контролировать позывы к испражнению и мочеиспусканию. Если вовремя не начать лечение, возникают нарушения сердечного ритма, снижается артериальное давление, увеличивается щитовидная железа с нарушением ее эндокринных функций. Развивается полиорганная недостаточность. Так ртуть медленно разрушает организм.

Методы профилактики

Профилактика отравления ртутью включает три группы мер:

На сегодняшний день нет эффективных современных технологий по обеззараживанию ртути, попавшей в окружающую среду. Поэтому борцы за сохранение природы выступают против использования ртутных соединений в химической и других видах промышленности.

На производствах также следует заменить различные ртутьсодержащие приборы аппаратами и установками, в устройстве которых использование этого металла не обязательно. Это поможет предотвратить случаи отравлений рабочих в следствие их профессиональной деятельности.

Особенно важно заменить ртутные приборы в учебных и лечебных учреждениях. В тех случаях, когда это сделать нельзя из-за отсутствия аналогов, необходимо регулярно измерять содержание паров ртути в воздухе

Индивидуальная профилактика заключается в правильном хранении и использовании домашних ртутных градусников, осторожном обращении с люминесцентными и ртутными лампами

Емкость батареек

От емкости зависит то, сколько энергии выдаст полностью заряженная батарейка, пока не разрядится. Чем она больше, тем дольше проработает устройство. Но учитывайте, что все приборы имеют свой расход энергии, и одна и та же батарейка в часах и фотоаппарате будет показывать разный результат.

Батарейку Varta Longlife MAX Power AA BLI 2 Alkaline можно использовать для фотоаппарата

Емкость зависит от размеров и электрохимической системы элемента питания. У аккумуляторов показатели следующие:

AA – 600-3500 mAh;
AAA – 650-1300 mAh;
C – 3000-4500 mAh;
D – 10000 mAh;
CR123 – 650-700 mAh;
5-значная маркировка (18650 и т.п.) – 2200-3600 mAh;
Крона – 120-500 mAh.

А у обычных батареек уже такие цифры:

AA – 1100 mAh (солевые), 2700-3000 mAh (щелочные);
AAA – 540 mAh (солевые), 1100 mAh (щелочные);
AAAA – 300 mAh (солевые), 500-600 mAh (щелочные);
C – 3800 mAh (солевые), 8000 mAh (щелочные);
D – 8000 mAh (солевые), 12000 mAh (щелочные);
CR123 – 1500 mAh;
Крона – 400 mAh (солевые), 565 mAh (щелочные), 1200 mAh (литиевые);
«таблетки» (CR и V) – зависит от размеров;
A23 – 40 mAh;
A27, A29 – 20 mAh.

Какие батарейки аккумуляторы выбрать – решать вам. Отталкивайтесь от типа вашего устройства, а затем подбирайте подходящий типоразмер и разновидность элемента питания (солевые, щелочные или литиевые).

Особенности ртутного градусника

В домашних и даже больничных условиях получили широкое применение именно ртутные градусники, так как дают погрешность всего 0,01°С. Такая погрешность достигается благодаря удивительным свойствам жидкого металла – ртути.

Характеристика ртути довольно примечательна. Температура плавления этого химического вещества составляет всего – 38,8°С, а значит, при нормальных условиях оно находится в жидкой форме. Как и все металлы, ртуть в градуснике при повышении температуры расширяется, а при понижении температуры – сокращается.

Также жидкая ртуть не имеет свойства увлажнять и оставаться на стекле, из которого производят градусники. Это позволяет достичь высокой точности измерительного инструмента путем использования стеклянных трубок очень малого поперечного сечения.

Выше перечисленные свойства делают этот металл незаменимым при изготовлении градусников. Однако ртуть и любые соединения с ней являются довольно токсичными и ядовитыми. Из-за этой причины в некоторых странах даже отказались от использования градусников на ртутной основе.

Из чего состоит батарейка?

В составе даже одной маленькой батарейки содержатся такие тяжелые металлы, как кадмий, свинец, никель, ртуть, марганец, щелочи. Конечно, пока эти вещества находятся внутри работающей батарейки, они не опасны. Но как только она становится бесполезной, многие без задней мысли отправляют ее в мусорную корзину, хотя на каждой из них есть значок, предупреждающий, что батарейки нельзя выбрасывать. Почему нельзя? Потому что батарейка имеет свойство разлагаться, и вся «прелесть» из нее выходит наружу и отправляется в окружающую среду, попадая в воду, еду и воздух. Как это происходит и чем опасны эти химические вещества?

Нахождение в природе

Ртуть — относительно редкий элемент в земной коре со средней концентрацией 83 мг/т. Однако ввиду того, что ртуть слабо связывается химически с наиболее распространёнными в земной коре элементами, ртутные руды могут быть очень концентрированными по сравнению с обычными породами. Наиболее богатые ртутью руды содержат до 2,5 % ртути. Основная форма нахождения ртути в природе — рассеянная, и только 0,02 % её заключено в месторождениях. Содержание ртути в различных типах изверженных пород близки между собой (около 100 мг/т). Из осадочных пород максимальные концентрации ртути установлены в глинистых сланцах (до 200 мг/т). В водах Мирового океана содержание ртути — 0,1 мкг/л. Важнейшей геохимической особенностью ртути является то, что среди других халькофильных элементов она обладает самым высоким потенциалом ионизации. Это определяет такие свойства ртути, как способность восстанавливаться до атомарной формы (самородной ртути), значительную химическую стойкость к кислороду и кислотам.

Ртуть присутствует в большинстве сульфидных минералов. Особенно высокие её содержания (до тысячных и сотых долей процента) устанавливаются в блёклых рудах, антимонитах, сфалеритах и реальгарах. Близость ионных радиусов двухвалентной ртути и кальция, одновалентной ртути и бария определяет их изоморфизм во флюоритах и баритах. В киновари и метациннабарите сера иногда замещается селеном или теллуром; содержание селена часто составляет сотые и десятые доли процента. Известны крайне редкие селениды ртути — тиманит (HgSe) и онофрит (смесь тиманита и сфалерита).

Ртуть является одним из наиболее чувствительных индикаторов скрытого оруденения не только ртутных, но и различных сульфидных месторождений, поэтому ореолы ртути обычно выявляются над всеми скрытыми сульфидными залежами и вдоль дорудных разрывных нарушений. Эта особенность, а также незначительное содержание ртути в породах, объясняются высокой упругостью паров ртути, возрастающей с увеличением температуры и определяющей высокую миграцию этого элемента в газовой фазе.

В обычных условиях киноварь и металлическая ртуть не растворимы в воде, но в присутствии некоторых веществ (Fe₂(SO₄)₃, озон, пероксид водорода) растворимость в воде этих минералов достигает десятков мг/л. Особенно хорошо растворяется ртуть в сульфидах щелочных металлов с образованием, например, комплекса HgS•nNa₂S. Ртуть легко сорбируется глинами, гидроксидами железа и марганца, глинистыми сланцами и углями.

В природе известно около 20 минералов ртути, но главное промышленное значение имеет киноварь HgS (86,2 % Hg). В редких случаях предметом добычи является самородная ртуть, метациннабарит HgS и блёклая руда — шватцит (до 17 % Hg). На единственном месторождении Гуитцуко (Мексика) главным рудным минералом является ливингстонит HgSb₄S₇. В зоне окисления ртутных месторождений образуются вторичные минералы ртути. К ним относятся, прежде всего, самородная ртуть, реже метациннабарит, отличающиеся от таких же первичных минералов большей чистотой состава. Относительно распространена каломель Hg₂Cl₂. На месторождении Терлингуа (Техас) распространены и другие гипергенные галоидные соединения — терлингуаит Hg₂ClO, эглестонит Hg₄Cl.

Месторождения

Ртуть считается редким металлом.

Одно из крупнейших в мире ртутных месторождений находится в Испании (Альмаден). Известны месторождения ртути на Кавказе (Дагестан, Армения), в Таджикистане, Словении, Киргизии (Хайдаркан — Айдаркен), Донбассе (Горловка, Никитовский ртутный комбинат).

В России находятся 23 месторождения ртути, промышленные запасы составляют 15,6 тыс. тонн (на 2002 год), из них крупнейшие разведаны на Чукотке — Западно-Палянское и Тамватнейское.

Вывод

Почему нельзя выбрасывать батарейки, вы узнали. Каждый из нас привык находиться в загрязненной экологической обстановке, и организм постепенно адаптируется к таким условиям. Но нельзя относиться к вредоносным отходам из батареек так же, как к выбросам заводских химикатов, выхлопным газам и другим загрязнениям, которые обычный человек не в состоянии предотвратить. На утилизацию батареек повлиять может каждый.

Начните с малого. Прежде всего, объясните своим родным и знакомым, почему использованные батарейки выбрасывать нельзя, а нужно сдавать. Если вы используете их в больших количествах, то стоит перейти на подзаряжаемые аккумуляторы. Вы можете поставить коробку для сбора у себя в подъезде, обязательно согласовав это с ЖЭКом.

Если вы уже поняли всю важность того, что батарейки нельзя выбрасывать, почему бы вам не сделать эти маленькие шаги на пути к сохранению природы и улучшению качества жизни? Впрочем, вам решать, но, так или иначе, будущее планеты зависит от всех и каждого