Большинство привычных бытовых приборов, которыми мы ежедневно пользуемся, работают от автономных источников питания, то есть батареек. Мы берём с собой в лес фонарик, слушаем музыку на пляже, в поездке у нас всегда под рукой фотоаппарат, а малыши выносят на улицу движущиеся игрушки… И везде работают батарейки!
Рано или поздно каждая батарейка выходит из строя и её нужно выбрасывать. И использованная батарейка незамедлительно попадает в мусорное ведро. На этикетке батарейки обычно указано, что их нельзя выбрасывать в корзины с бытовым мусором, но, как правило, люди игнорируют предостерегающий знак. А ведь, этот знак означает, что выброс батареек наносит вред окружающей среде.
Вложение | Размер |
---|---|
![]() | 85.32 КБ |
![]() | 763.72 КБ |
муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
города Ростова-на-Дону
«Школа № 60 имени пятого гвардейского Донского казачьего кавалерийского Краснознаменного Будапештского корпуса»
(МБОУ «Школа № 60»)
«ИСТОРИЯ МАЛЕНЬКОЙ БАТАРЕЙКИ»
Подготовил:
Квиквиния Георгий,
обучающийся 2 класса Б
Руководитель:
Храмцова Елена Анатольевна,
учитель начальных классов
высшей квалификационной категории
г. Ростов-на-Дону
2021
СОДЕРЖАНИЕ
Введение……………………………………………………………………стр 3
Глава 1. Маленькие батарейки – большие проблемы
1.1 История возникновения батарейки ………………………...………..стр 5
1.2 Как работают пальчиковые батарейки………………………….…...стр 5
1.6 Утилизация батареек …………………………………………………..стр 8
Глава 2. Осторожно, батарейка!
2.1 Опыт «Влияние на батарейку солей и кислотной среды»............стр 10
2.2 Опыт «Влияние гальванического элемента на состав воды».....….стр 10
2.3 Опыт «Влияние на батарейку кислотной среды» ………..………...стр 11
2.4 Анкетирование одноклассников………………………………….......стр 11
Заключение……………………………………………………..………...стр 12
Библиография…………………………………………………………….стр 13
Приложение……………………………………………………………….стр 14
Введение
Человечество погибнет
не в атомном кошмаре –
оно задохнется в собственных отходах.
Нильс Бор
Большинство привычных бытовых приборов, которыми мы ежедневно пользуемся, работают от автономных источников питания, то есть батареек. Мы берём с собой в лес фонарик, слушаем музыку на пляже, в поездке у нас всегда под рукой фотоаппарат, а малыши выносят на улицу движущиеся игрушки… И везде работают батарейки!
Рано или поздно каждая батарейка выходит из строя и её нужно выбрасывать. И использованная батарейка незамедлительно попадает в мусорное ведро. На этикетке батарейки обычно указано, что их нельзя выбрасывать в корзины с бытовым мусором, но, как правило, люди игнорируют предостерегающий знак. А ведь, этот знак означает, что выброс батареек наносит вред окружающей среде.
Мало кто знает, насколько силён эффект от этих маленьких вещей на окружающую среду и здоровье человека. Вот этот вопрос заставил меня задуматься и провести исследование по теме «История маленькой батарейки».
В этом и заключается актуальность моего исследования. В батарейках содержится много разных металлов — ртуть, никель, кадмий, свинец, литий, цинк, марганец, которые накапливаются в живых организмах и в организме человека, нанося вред. Кроме того, ядовитые вещества из батареек попадают в почву, водоёмы, водохранилища, из которых мы пьём воду. Также, немногие знают, как утилизируют отработанные элементы питания.
Цель работы: изучить вредное влияние пальчиковой батарейки на окружающую среду и здоровье человека, показать важность и необходимость утилизации отработанных элементов питания.
Задачи исследования:
Объект исследования: пальчиковая батарейка.
Предмет исследования: процесс утилизации.
Методы исследования: накопление и обобщение теоретического материала из литературы, справочников, словаря, сети интернет; анкетирование, наблюдение, эксперимент, анализ полученных результатов исследования.
Гипотеза исследования: я предполагаю, что пальчиковая батарейка-источник загрязнения окружающей среды и отрицательного влияния на здоровье человека.
Практическая значимость работы заключается в следующем: моё исследование поможет обратить внимание на проблему утилизации пальчиковых батареек и будет полезно обществу.
Новизна исследования заключается в том, что работа поможет внести каждому из нас практический вклад в решение проблемы утилизации пальчиковых батареек.
Ожидаемые результаты: работа над исследованием поможет многим понять, что батарейки, выброшенные с другим мусором, наносят вред почве, воде, людям, животным, растениям; заставит нас бережнее относиться к природе.
Глава 1. Маленькие батарейки – большие проблемы
Еще в 1791 году итальянский физиолог Луиджи Гальвани из Болоньи сделал важное наблюдение – только не сумел его правильно истолковать. Гальвани заметил, что тело мертвой лягушки вздрагивает под действием электричества — если положить его возле электрической машины, когда оттуда вылетают искры. Или если оно просто прикасается к двум металлическим предметам. Но Гальвани подумал, что это электричество есть в теле самой лягушки. И назвал это явление «животным электричеством».
Хотя Гальвани и не дал правильного объяснения этому процессу, но его опыт послужил основой для исследований другого итальянского ученого Алессандро Вольта. Он и выявил, что причиной возникновения тока является химическая реакция между двумя различными металлами в определенной среде. Вольта поместил в ёмкость с соляным раствором две пластинки: цинковую и медную. Это устройство и стало первым в мире автономным химическим элементом. В последствии Вольта усовершенствовал свою конструкцию, создав знаменитый «Вольтов столб».
После множества опытов с разными металлами Вольта сконструировал столб из пластинок цинка, меди и войлока, смоченного раствором серной кислоты. Цинк, медь и войлок он накладывал друг на друга в таком порядке: внизу находилась медная пластинка, на ней войлок, затем цинк, опять медь, войлок, цинк, медь, войлок и так далее. И в итоге, столб оказывался заряженным на нижнем конце положительным, а на верхнем — отрицательным электричеством. Глядя на обычную батарейку, мы увидим, что на одном её конце нарисован плюс, а на другом – минус. Это почти тот же самый «Вольтов столб». Только за двести лет он стал гораздо меньше.
Я расскажу про пальчиковую батарейку. Её так назвали, потому что она похожа на пальчик. Внутри у неё два цилиндрика, вставленные один в другой. Между цилиндриками - специальный раствор или паста. От одного цилиндрика к другому и течёт электрический ток. Например, от одного цилиндрика по проводу ток идёт в моторчик машинки, крутит колёса, и дальше по проводу подходит к другому цилиндрику. Электрический ток в проводах - это движение электронов, а в растворе между цилиндриками - это движение ионов. Всё самое интересное происходит на этих цилиндриках, где движение электронов превращается в движение ионов.
Цилиндрики сделаны из разных веществ. Один из них сделан из металла. Например, цинка. В металле много электронов гуляет свободно. Ток по металлам переносится электронами. А в батарейке этот металл одним боком мокнет в растворе. В результате часть ионов из металла попадает в раствор. И в металле остаются «лишние» свободные электроны. Общий заряд электронов становится больше, чем у ионов. Такой беспорядок в природе долго существовать не может. Электроны отправляются на поиски положительных ионов. Но через раствор-то они пройти не могут, у них один путь - через провода, через моторчик, покрутив колёса, электроны попадают на другой цилиндрик батарейки.
А второй цилиндрик батарейки сделан из другого вещества. Это такое вещество (например, соединение марганца с кислородом), которое охотно выхватывает ионы из раствора, и с помощью электронов, пришедших по проводам, образует с ними какое-то новое вещество, соединяя электроны с ионами и со своими атомами.
Вот так и поддерживается электрический ток. Один цилиндрик батарейки отдаёт положительные ионы в раствор, а электроны в провода, а другой хватает ионы из раствора, а электроны из проводов и соединяет их в новое вещество. И по мере работы батарейки портятся оба цилиндрика и раствор между ними. А когда окончательно испортятся, то и говорят, что батарейка «села».
Самое сложное в создании батареек - это подобрать материал для цилиндриков и раствора между ними. Обычно это редкие металлы. Поэтому во многих странах «севшие» батарейки не выкидывают в общий мусор, а собирают и на специальных заводах восстанавливают материалы, из которых они были сделаны, чтобы использовать их ещё раз.
Элементы питания, имея небольшие размеры, кажутся безобидными. Человек порой сомневается, так ли уж необходима их утилизация. Чтобы понять это, достаточно посмотреть, как они устроены и какие вещества составляют внутреннее содержимое. Тогда никаких сомнений в том, что сдавать старые аккумуляторы на переработку надо, не останется.
Внешняя оболочка элементов питания изготовлена из металла и никакой опасности не представляет. Функция корпуса – изолировать внутренне содержимое от внешней среды. Подвергаясь коррозии в условиях влажной среды свалок, корпус разрушается и не может выполнять свою функцию. Вот тогда содержимое, представляющее собой смесь токсичных элементов, выходит наружу, отравляя окружающую среду.
Опасность любой батарейки объясняется содержанием:
В целом в составе одной батарейки может быть до 10 токсичных химических элементов: магний, ртуть, олово, свинец, никель, цинк, кадмий, которые способны в организме вызывать болезни.
Ртуть - поражает нервную систему, печень, почки, желудок.
Свинец - поражает печень, почки, нервную систему и костные ткани.
Никель и цинк - поражают кишечник, печень, головной мозг.
Кадмий - вредит лёгким и почкам.
Щёлочи - прожигают кожу и слизистые оболочки.
Батарейка – изделие, которое, несмотря на свои небольшие размеры, может быть опасным. Отработанные источники питания при сжигании выделяю специфические газы диоксины, отравляющие людей. Маленькие дети могут проглотить гальванический элемент и нанести себе ущерб. Батареи могут взрываться и приносить не малый ущерб. Неправильное использование в случае замыкания чревато ожогами. Нельзя самостоятельно разбирать источник питания, бросать его в огонь и, конечно, пытаться перезарядить.
Учёные утверждают, один элемент питания загрязняет 20 м 2 земли. Такое воздействие на окружающую среду осуществляется посредством тяжёлых металлов. Кроме почвы подобный гальванический элемент может испортить до 400 литров воды, а в лесной зоне – это территория обитания двух деревьев, одного ёжика, тысячи дождевых червей, двух кротов.
Отравленная почва не позволяет растениям жить и обогащать нашу планету кислородам. Она становится бесплодной. Подобный урон земле приходится ликвидировать десятилетиями. Соли тяжелых металлов проникают в почву, дальше часть из них просачивается в грунтовые воды. Они несут всю химию прямо в реки.
В момент сжигания, источники электроэнергии наносят ещё один ущерб. Они выделяют ядовитые вещества, которые поступают в облака. Ну, а дальше эти химикаты выпадают в виде осадков, и происходит загрязнение. Вред экологии наноситься колоссальный. Вся флора и фауна от подобного воздействия сильно страдает.
В гальванических элементах имеется свинец. При разложении стаканчика аккумуляторного элемента он выделяется в воздух. И опять же ущерб получает всё живое вокруг.
Отработавшие источники электричества, не только губят окружающую среду, но и людей. Вред для человека заключается в том, что свинец, содержащийся в аккумуляторном элементе, повреждает мочеполовую систему (почки). Так же страдают кости и нервная ткань. Иногда гибнут клетки крови эритроциты. Кадмий выводит из строя лёгкие и наносит некоторый ущерб почкам. Поэтому, даже минимальные дозы этих ядовитых соединений провоцируют человечество на онкологические заболевания, т.е. на рак.
Батарейки нельзя утилизировать вместе с другими бытовыми отходами, потому что содержащиеся внутри батареек металлы токсичны. Некоторые виды батареек способны к самовзрыванию, при сжигании батарейки, токсичные материалы, содержащиеся в ней, попадут в атмосферу.
Что же тогда делать с отработавшими свой срок батарейками?
В России заводов по переработке использованных батареек пока нет. Есть только соответствующая линия на заводе «Мегаполисресурс» в Челябинске. Батарейки – это единственный вид бытовых отходов, который никак не перерабатывается в России.
В крупных городах существует немало вариантов, куда можно сдать использованные батарейки. Совсем несложно собрать отслужившие свой срок элементы питания у себя дома или у родных, а потом отвезти в специальные пункты сбора.
Специальные резервуары для сбора использованных батареек можно увидеть в крупных магазинах торговых сетей. Вот список магазинов, где осуществляется их прием:
IKEA. С января 2014 года в этих магазинах появились специализированные компактные контейнеры желтого цвета для приема использованных ламп, аккумуляторов и батареек. Не принимают только свинцово-кислотные аккумуляторы. Сейчас акция в некоторых магазинах временно приостановлена.
Магазины Media Markt. С 2013 года 63 магазина этой сети установили контейнеры для сбора батареек в 28 городах России. На данный момент акция временно приостановлена, но представители сети объявили о возможном возобновлении проекта.
Сеть гипермаркетов Globus. Имеет свои магазины в 11 городах России. В торговых залах этих магазинов размещены контейнеры для сбора батареек. Все собранные предметы поступают на переработку в специальные предприятия, с которыми компания Globus заключила договора об утилизации.
Они размещают контейнеры в торговых залах, а интернет-магазины предоставляют возможность сдать использованные батарейки курьеру, доставляющему заказ. А также активисты-экологи устанавливают специализированные контейнеры в разных точках городах в надежде на сознательность граждан. Как только контейнеры наполнятся, их отправят на специальное предприятие для правильной утилизации и переработки.
Из источников интернета я узнал адреса по утилизации батареек: Ростов-на-Дону, ул.Доватора,126, тел.:89281290715.
Глава 2. Осторожно, батарейка!
Изучив материалы о применении батареек, о влиянии использованных батареек на окружающую среду и здоровье человека, я решил провести ряд экспериментов для подтверждения полученных данных.
2.1 Опыт «Влияние на батарейку солей и кислотной среды»
Цель: исследовать влияние на батарейку солей и кислотной среды
Оборудование:
Ход исследования:
Я взял батарейку и поместил её в раствор медного купороса. Наблюдал в течение семи дней. Заметил постепенное потемнение корпуса батарейки, затем образование налета в виде ржавчины (выделение меди).
Вывод: в кислотной среде происходит образование тяжелых металлов. Происходит выделение меди. Раствор приобретает ярко коричневый цвет, становится густым, желеобразным. Следовательно, процесс образования этих металлов может происходить во время нахождения батареек на полигоне, что ведёт к попаданию их в почву и в грунтовые воды.
2.2 Опыт «Влияние гальванического элемента на состав воды»
Цель: исследование влияние состава гальванического элемента на состав воды водопроводной.
Оборудование:
Ход исследования:
Я взял две батарейки. Затем у одной из них разрушил корпус. Затем положил батарейку в банку с водопроводной водой. Вода сразу потеряла прозрачность, но pH-уровень воды не изменился.
Целую батарейку поместил в другую банку с водопроводной водой. Вода осталась прозрачной, pH-уровень воды не изменился.
Вывод: со временем металлическая оболочка гальванического элемента, находящегося под воздействием воды, будет разрушаться, вещества, находящиеся внутри батарейки, попадут в воду. С течением времени pH-уровень воды постепенно будет повышаться. В банке, где находится элемент с поврежденной оболочкой, процесс повышения кислотности уровня воды будет проходить быстрее.
2.3 Опыт «влияние на батарейку кислотной среды»
Цель: исследовать влияние на батарейку кислотной среды(это может быть и почва).
Оборудование:
Ход исследования:
Я взял батарейку, взвесил её (и поместил её в почву, где она находилась в течение двух недель). При помощи пинцета я достал батарейку и заново взвесил. Заметил, что вес батарейки уменьшился. Она стала весить 15 граммов, что на 7 граммов меньше от первоначального взвешивания. Кроме того, батарейка стала хрупкой, она легко режется на части и крошится.
Вывод: батарейки, находясь в кислой среде, реагируют с ней, реакция протекает с выделением водорода. Выделяющийся газ при его скоплении в закрытых помещениях или в ямах при поджоге сильно хлопает.
2.4 Анкетирование одноклассников
Цель: исследование изучение информированности школьников и их родителей о вреде отработанных батареек.
Вопросы:
По результатам всех исследований можно сделать выводы:
Следовательно, гипотеза о том, что если батарейки (бытовые гальванические элементы) неправильно хранить и утилизировать, но они наносят вред окружающей среде и здоровью человека подтвердилась.
Заключение
В нашей стране каждый год на свалки поступает более 15 000 тонн использованных батареек. Они лежат там десятилетиями, отравляя воду и почву ядовитыми и токсическими веществами.
Проблема загрязнения окружающей среды не решится сама собой, пока человечество не поймёт, что выбрасывать в мусорное ведро батарейки нельзя. При правильной утилизации любая батарейка или аккумулятор приносят пользу, а не вред. И именно правильные действия сделают наше будущее светлее и чище!
На основе проведенного исследования я предлагаю:
Библиография
Приложение 1
Результаты анкетирования
1 вопрос | 2 вопрос | 3 вопрос | 4 вопрос | ||||||||
Да | Нет | Рекламой | Ценой | Сроком действия | Пульт | Часы | Игрушки | Фотоаппарат | Выбрасывают в мусор | Отдают детям для игры | Хранят |
100% | 0% | 11% | 14% | 75 % | 84% | 3% | 12% | 1% | 97% | 2% | 1% |
5 вопрос | 6 вопрос | 7 вопрос | |||
Да | Нет | Да | Нет | Да | Нет |
79% | 21% | 96% | 4% | 91% | 9% |
Выводы:
Приложение 2
Опыт «Влияние на батарейку солей и кислотной среды»
Опыт «Влияние гальванического элемента на состав воды»
Опыт «влияние на батарейку кислотной среды»
Приложение 3
Советы по уменьшению экологического вреда батареек
Слайд 1
«ИСТОРИЯ МАЛЕНЬКОЙ БАТАРЕЙКИ» Подготовил Квиквиния Георгий, обучающийся 2 класса «Б» МБОУ «Школа № 60» Руководитель проекта Храмцова Е. А. учитель начальных классов МБОУ «Школа № 60»Слайд 2
Задачи исследования: изучить литературу и материалы интернета по теме исследовательской работы; изучить влияние пальчиковых батареек на окружающую среду и здоровье человека; провести опыты с батарейкой; изучить мнение детей и взрослых по вопросу утилизации батареек; создание листовок о правильной утилизации батареек. Цель и задачи исследования Цель работы: изучить вредное влияние пальчиковой батарейки на окружающую среду и здоровье человека, показать важность и необходимость утилизации отработанных элементов питания.
Слайд 3
Маленькие батарейки – большие проблемы Батарейка – изделие, которое, несмотря на свои небольшие размеры, может быть опасным. Подвергаясь коррозии в условиях влажной среды свалок, корпус разрушается и не может выполнять свою функцию. Вот тогда содержимое, представляющее собой смесь токсичных элементов, выходит наружу, отравляя окружающую среду. Опасность любой батарейки объясняется содержанием: анода – это цинковый порошок, пропитанный электролитом; катода – это смесь двуокиси магния и титана.
Слайд 4
Вред батареек для здоровья человека В целом в составе одной батарейки может быть до 10 токсичных химических элементов: магний, ртуть, олово, свинец, никель, цинк, кадмий, которые способны в организме вызывать болезни. Ртуть - поражает нервную систему, печень, почки, желудок. Свинец - поражает печень, почки, нервную систему и костные ткани. Никель и цинк - поражают кишечник, печень, головной мозг. Кадмий - вредит лёгким и почкам. Щёлочи - прожигают кожу и слизистые оболочки.
Слайд 5
Вред батареек для окружающей среды Учёные утверждают, один элемент питания загрязняет 20 м 2 земли. Кроме почвы подобный гальванический элемент может испортить до 400 литров воды, а в лесной зоне – это территория обитания двух деревьев, одного ёжика, тысячи дождевых червей, двух кротов. В момент сжигания, источники электроэнергии наносят ещё один ущерб. Они выделяют ядовитые вещества, которые поступают в облака. Ну, а дальше эти химикаты выпадают в виде осадков, и происходит загрязнение. Вред экологии наноситься колоссальный. Вся флора и фауна от подобного воздействия сильно страдает.
Слайд 6
Утилизация батареек Ростов-на-Дону, ул. Доватора , 126, тел.: 89281290715. Специальные резервуары для сбора использованных батареек можно увидеть в крупных магазинах торговых сетей. IKEA. С января 2014 года в этих магазинах появились специализированные компактные контейнеры жёлтого цвета для приема использованных ламп, аккумуляторов и батареек. Магазины Media Markt . С 2013 года 63 магазина этой сети установили контейнеры для сбора батареек в 28 городах России. Сеть гипермаркетов Globus . Имеет свои магазины в 11 городах России.
Слайд 7
Осторожно, батарейка! Опыт «Влияние на батарейку солей и кислотной среды» Опыт «Влияние гальванического элемента на состав воды» Опыт «Влияние на батарейку кислотной среды» По результатам всех исследований можно сделать выводы: Батарейки оказывают вредное воздействие на окружающую среду; Большая часть жителей выбрасывают батарейки в мусорные баки; Если пункты сбора использованных батареек будут находиться в шаговой доступности, то батарейки будут сдавать многие жители.
Слайд 8
Спасибо за внимание!
Как нарисовать китайскую розу
Ласточка. Корейская народная сказка
Мост Леонардо
Две снежинки
Подарок