Страница 2 из 4
Отрицательное воздействие батарейки на организм человека.
Батарейки – это химические устройства, элементы которых вступают в реакцию, давая на выходе электричество, которым мы и пользуемся. Элементы эти, в основном, токсичны и опасны: свинец (накапливается в организме, поражая почки, нервную систему, костные ткани); кадмий (вредит легким и почкам); ртуть (поражает мозг и нервную систему); никель и цинк (могут вызывать дерматит); щелочи (прожигают слизистые оболочки и кожу) и другие.
С другой стороны, материалы, из которых сделана батарейка, это ценный ресурс: существуют технологии, которые позволяют извлечь из использованной батарейки все металлы и заново пустить их в дело – использовать в металлургии или для производства новых батареек. По статистике, каждая семья ежегодно выбрасывает до 500 грамм использованных элементов питания. Суммарно в области набирается 2-3 тысячи тонн батареек. Ядовитые вещества из батареек проникают в почву, в подземные воды, попадают в море и в водохранилища, из которых мы пьем воду, не думая, что вредные химические соединения с кипячением не исчезают, не убиваются – они ведь не микробы. Трудно представить, какой наносится вред экологии в глобальном масштабе.
Изготовление монетно-энергетической батарейки
В изученной нами литературе мы нашли много способов по изготовлению самодельных батареек. Такие батарейки экологически безопасны, не токсичны, не требуют специального хранения и утилизации. При помощи таких самодельных батареек можно даже зажечь светодиод для подсветки или освещения дачи.
Итак, для создания нашего гальванического элемента потребовалось: соль; столовый уксус; медные монеты (5-рублевые, 10-копеечные); плотный картон; 2 провода; стакан; алюминиевая фольга; ножницы; скотч.
Монеты для начала нужно очистить от окислов. Для этого их потребуется ненадолго опустить в уксус. Мы опустили на 30 минут (смотри рисунок 1).
Рисунок 1 – Очистка монет
Затем изготавливаем кружочки из картона и фольги по размеру используемых монет. Вырезаем кружки ножницами (рисунок 2).
Рисунок 2 – Изготовление картонных кружков
Картонные кладем на некоторое время в уксус: они должны пропитаться электролитом. Потом из ингредиентов выкладываем столбик: сначала монету, затем – картонный кружок, кружок из фольги, снова монету и так далее, пока материал не иссякнет. Конечным элементом снова должна стать медная монета (рисунок 3).
Рисунок 3 – Медная монета
К крайним монеткам присоединяем провод. Измеряем с помощью вольтметра напряжение.
Рисунок 4 – Измерение напряжения
Таким образом, напряжение в батарейке возникает при соединении алюминия, соли и меди.
В процессе работы этой батарейки, собранной своими руками, монеты придут в полную негодность, так что не стоит использовать нумизматический материал, представляющий культурную и материальную ценность.
Опыт 1.
Мы решили понаблюдать, как долго будет работать изготовленный элемент питания. Мы измеряли напряжение на клеммах элемента в течение нескольких дней (смотри рисунки 5-6).
Рисунок 5 – Измерение напряжения на батарейке в 1-ый день
Рисунок 6 – Изменение напряжения во 2-ой день
Результаты показали, что за два дня напряжение на клеммах нашего элемента питания незначительно уменьшилась, так как идет химическая реакция между веществами нашего элемента питания.
Далее мы решили проверить, как влияет количество монет на работоспособность нашего элемента. Для этого мы собрали несколько элементов питания из монет различного достоинства и измерили на полученных элементах напряжение. Данные всех экспериментов внесли в таблицу 1. По результатам всех экспериментов построили гистограмму (рисунок 7).
Таблица 1 – Зависимость напряжения от количества и вида монет
Анализ гистограммы позволяет сделать вывод о том, что пятирублевые монеты лучше подходят для сборки элемента питания. Но из монет номиналом в 10 копеек можно собрать вполне работоспособный источник питания, способный заменить пальчиковую батарейку.
Рисунок 7 – Зависимость напряжения от конструкции элемента питания
– в процессе эксперимента мы выяснили, что из монет можно собрать при необходимости элемент питания.
– было установлено минимальное количество монет, для сборки элемента питания и получение напряжения в 1,5 В, что соответствует стандартной пальчиковой батарейке.
– мы так же выяснили, что наиболее подходящими монетами являются пятирублевые.
По теме нашего исследования мы изучили необходимую литературу, проанализировали опыт учёных – новаторов; провели собственные исследования по изготовлению самодельных батареек. В результате опытов мы выяснили, что любую фабричную батарейку можно заменить другим источником получения энергии. В качестве такого источника мы использовали медные монеты. Цель нашего исследования достигнута: мы получили живой ток при помощи изготовления самодельных батареек. Гипотеза нашего исследования подтвердилась частично: батарейки из монет может быть заменителем электрического тока, но на довольно непродолжительное время. С точки зрения экономии – они конечно не выгодны. Но с точки зрения экологии наша гипотеза подтверждается, т. к. фабричные батарейки очень токсичны, их нельзя просто выбрасывать, необходима специальная утилизация батареек, а пунктов приёма по России очень мало. Наши монетные батарейки совершенно безопасны для здоровья. На все заявленные нами во введении проблемные вопросы мы нашли ответы и представили их в теоретической части. Полученные нами результаты о живой природе можно продемонстрировать на уроках «окружающего мира», а знания об электрическом токе пригодятся в дальнейшей учебе.
Список использованных источников:
1. Самодельная батарейка из подручных средств [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://voltland.ru/other/samodelnaya-batarejka-iz-podruchnyxsredstv.html
2. Учи физику [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://uchifiziku.ru/2012/09/10/samodelnyj-batarejki/
3. Все своими руками» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.mirpodelki.ru/index.php?id=276
4. Соляная батарейка [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://izobreteniya.net/solyanaya-batareyka-svoimi-rukami/
5. Самодельная батарейка» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://all-simly.ru/samodelnaya-batarejka.html