废旧锌锰干电池的回收与利用
锌锰干电池

酸性锌锰干电池-结构
• 负极经汞齐化处理,使表面性质更为均匀, 以减少锌的腐蚀,提高电池的储藏性能
酸性锌锰干电池-电池反应
• • • • • • 正极: 2MnO2+2H2O+2e→2MnO(OH)+2OHˉ 负极: Zn+2NH4Cl→Zn(NH3)2Cl2+2H+2eˉ 总反应: 2MnO2+Zn+2NH4Cl→2MnO(OH)+Zn(NH 3)2Cl2
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我国的锌锰碱性干电池中 汞含量达1%至5%,中性干 电池为0.025%,已严重超 标,全国每年用于生产干电 池的汞仅一次性污染含量每 年达100t汞之多。数字巨大, 污染惊人。
废旧电池要回收
• 防止环境污染。如果多 数产品在使用后被丢弃, 那么资源将丌断减少, 垃圾则相应增加。 • 废旧电池中的有色金属 是宝贵的自然资源,处 理100t废旧电池能获得 25t锌,5t锰,17t钢皮。 这样废旧电池回收以后, 使废旧电池的回收及处 理更能符合国家城市生 活垃圾处理原则,以及 污染防治技术政策。
锌锰干电池
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化学电池分不可充电(一次 性电池)与可充电(二次性电池) 两种,锌锰干电池是一次性电池中 使用历史最长、产量最大、价格最 低的品种,使用最为普遍。
碱性电池反应
分类
• 锌锰干电池属于一次电池,使用一次后就被废弃, 区别于在充电后又能反复使用,使用周期较长的可 冲式电池。 • 锌锰干电池根据电解质酸碱性质可分为以下两类: • 1: 19世纪60年代法国的勒克兰谢(Leclanche) 发明的酸性锌锰干电池,又称为勒克兰谢电池戒炭 锌干电池 • 2:1882年研制成功,1912年开发,1949年投产问 世的碱性锌锰干电池
废旧电池回收利用处理方式

废旧电池回收利用处理方式电池是现代生活中不可或缺的能源存储设备,随着人们对电子产品的需求不断增长,废旧电池的数量也在不断增加。
废旧电池的处理不当不仅会对环境造成污染,还会浪费资源。
因此,废旧电池的回收利用处理变得尤为重要。
废旧电池回收的重要性废旧电池中含有各种有害物质,如重金属和酸等,如果不经过处理直接进入土壤或水源中,将严重影响人类健康和生态环境。
同时,废旧电池中还包含了一定的有价值物质,如钴、锂等元素,如果能够有效回收利用,不仅可以减少资源浪费,还可以推动循环经济的发展。
废旧电池回收的方式废旧电池回收主要有以下几种方式:1. 政府支持的回收机构:政府可以设立专门的回收机构,负责收集、分类和处理废旧电池。
这种方式可以通过政府的力量来推动电池回收工作,并确保回收的废旧电池得到适当的处理和利用。
2. 生产厂商回收:各个电池生产厂商可以建立自己的回收网点,将废旧电池回收到生产厂商进行处理。
这样不仅可以降低回收的成本,还可以确保废旧电池的处理符合相关标准。
3. 经销商回收:各种电池的零售商可以主动回收废旧电池,并将其交给电池生产厂商或回收机构进行处理。
这种方式可以通过销售商与消费者之间的联系,更好地推动回收工作的进行。
4. 回收站和回收箱:在各个社区和公共场所设立回收站和回收箱,供公众投放废旧电池。
这种方式可以方便消费者回收废旧电池,并提高大众对电池回收工作的认识。
废旧电池回收处理的技术废旧电池回收处理的技术主要包括以下几种:1. 物理处理:通过机械方法将废旧电池进行破碎、分离和分类。
这种方法主要适用于废旧电池中所含有的有害物质比较少的情况。
2. 化学处理:利用化学方法将废旧电池中的有害物质进行分离和处理。
例如,通过酸碱中和的方法来处理废旧电池中的酸液。
3. 热处理:利用高温炉将废旧电池进行燃烧,将其有害物质烧毁。
这种方法可以有效地将废旧电池中的有害物质彻底消除。
4. 各种资源回收利用技术:废旧电池中含有一定的有价值物质,如钴、锂等元素,可以通过各种化工或冶炼技术进行回收利用。
废旧电池怎么回收处理

废旧电池回收利用是指把使用过的电池通过回收再次利用,国内使用最多的工业电池为铅蓄电池,铅占蓄电池总成本50%以上,主要采取火法、湿法冶金工艺以及固相电解还原技术。
外壳为塑料,可以再生,基本实现无二次污染。
回收利用(1)热处理瑞士有两家专门加工利用旧电池的工厂,巴特列克公司采取的方法是将旧电池磨碎后送往炉内加热,这时可提取挥发出的汞,温度更高时锌也蒸发,它同样是贵重金属。
铁和锰熔合后成为炼钢所需的锰铁合金。
该工厂一年可加工2000吨废电池,可获得780吨锰铁合金,400吨锌合金及3吨汞。
另一家工厂则是直接从电池中提取铁元素,并将氧化锰、氧化锌、氧化铜和氧化镍等金属混合物作为金属废料直接出售。
不过,热处理的方法花费较高,瑞士还向每位电池购买者收取少量废电池加工专用费。
(2)“湿处理”马格德堡近郊区正在兴建一个“湿处理”装置,在这里除铅蓄电池外,各类电池均溶解于硫酸,然后借助离子树脂从溶液中提取各种金属,用这种方式获得的原料比热处理方法纯净,因此在市场上售价更高,而且电池中包含的各种物质有95%都能提取出来。
湿处理可省去分拣环节(因为分拣是手工操作,会增加成本)。
马格德堡这套装置年加工能力可达7500吨,其成本虽然比填埋方法略高,但贵重原料不致丢弃,也不会污染环境。
(3)真空热处理法德国阿尔特公司研制的真空热处理法还要便宜,不过这首先需要在废电池中分拣出镍镉电池,废电池在真空中加热,其中汞迅速蒸发,即可将其回收,然后将剩余原料磨碎,用磁体提取金属铁,再从余下粉末中提取镍和锰。
这种加工一吨废电池的成本不到1500马克(现约合6345.18元人民币)!处理技术铅蓄电池行业由于“血铅污染事件”引发的国家加紧采取重金属污染治理、淘汰落后产能的相关措施,导致用铅行业震荡,铅价下跌,作为电池行业主体的铅蓄电池行业受此影响增长放缓,从而影响到整个行业进入发展滞缓期。
“血铅污染事件”的起因一方面是部分用铅行业企业长期忽视污染治理、淘汰落后产能,导致生产过程中产生的铅污染物未经处理流入大气、水、土壤,造成严重的铅污染;另一方面,大量的废旧铅蓄电池缺乏较完备环保无公害的处理方法,在处理过程中极容易造成铅酸外泄,造成严重的环境污染。
废旧电池的回收利用论文

废旧电池的合理利用论文研究小组:指导教师:摘要:我国作为世界上最大的电池生产国和消费国,2001年生产电池180亿只,主要有干电池、碱性锌锰电池、锌汞电池、镍镉电池、氧化银电池、氢镍电池、锂离子电池等,占世界总产量的30%。
2001年消耗电池80亿只,折合约40万吨。
可想而知,其污染程度是多么巨大。
这么多电池排放到环境中,直接影响环境而且间接通过各种途径对人身体产生有害影响。
所以,废旧电池的回收势在必行。
关键词:概况,危害,调查,回收,利用一、电池概述及废旧电池的污染与危害电池的品种繁多,按其用途可分为民用电池和工业电池两大类。
目前工业电池以铅蓄电池为主,其主要污染物为铅和硫酸。
民用电池按其是否可以充电又可分为一次性电池和可充电电池,一次性电池主要包括锌锰电池、锌汞电池、锌银电池及锂电池等,其中最主要的一次性电池为锌锰电池,2003年我国锌锰电池产量高达246亿只,占电池总产量的90%以上,其废弃物中除了汞以外,还含有锌、锰、铜等重金属。
可充电电池使用较多的有镍镉电池、氢镍电池、锂电池等,镍镉电池中的镉是环保部门严格控制的重金属元素,锂电池中的有机电解质,镍镉电池、氢镍电池中的碱和制造电池的辅助材料铜等重金属,都会对环境造成严重的污染。
从电池的化学组成可以看到,电池中含有多种重金属,酸,碱等物质。
电池的危害主要集中在所含的少量重金属上,如铅,汞,镉等,这些有毒物质通过各种途径进入人体,长期积累难以排出体外,就会损害人的神经系统、造血功能和骨骼,甚至可以致癌。
废电池经过长期机械磨损和腐蚀,使得内部的重金属和酸、碱等物质泄露出来,进入土壤和水源,就会通过各种途径进入人的食物链,当进入水体的重金属被水生生物摄取并经过食物链的放大作用而在生物中成千上万倍的富积后经过食物进入人体,在某些器官中积累造成慢性中毒。
因此,对废旧电池无污染的处理刻不容缓。
二、关于周边区域消费者中废旧电池的调查情况(一)本调查的主要目的1.了解消费者使用电池的主要类型、数量、以及使用后废旧电池的处理方式。
废旧电池回收利用处理方式

废旧电池回收利用处理方式废旧电池的回收利用处理是一项重要的环保工作。
由于电池中含有有害物质和有限资源,不当处理会对环境和人类健康造成不良影响。
因此,正确的废旧电池回收利用处理方式非常关键。
本文将介绍几种常见的废旧电池处理方式,并探讨它们的优缺点。
1. 物理处理方式物理处理方式主要是通过机械方法对废旧电池进行分离和拆解。
首先,将废旧电池进行分类,根据电池类型选择不同的处理方法。
然后,利用机械设备进行分解,将电池外壳、电极和电解液等各个组件分离出来。
最后,对各个组件进行进一步处理,如粉碎、烘干等,以实现资源的回收利用。
物理处理方式能有效回收电池中的金属、塑料和其他可回收物质,但对于有害物质的处理效果有限。
2. 化学处理方式化学处理方式主要是通过化学方法对废旧电池进行处理。
一种常见的化学处理方法是酸浸法,即将废旧电池放入酸性溶液中进行浸泡,使有害物质溶解出来。
然后,通过沉淀、过滤等步骤将有害物质从溶液中分离出来,然后进行进一步的处理,如中和、沉淀等。
化学处理方式可以有效去除废旧电池中的有害物质,但对于资源的回收利用效果较低。
3. 热处理方式热处理方式主要是通过高温转化的方法对废旧电池进行处理。
一种常见的热处理方法是高温热解,即将废旧电池放入高温炉中加热分解,使电池中的有机物质和无机物质分解成气体、液体和固体等。
然后,通过冷凝、过滤等步骤将分解产物进行分离和回收利用。
热处理方式可以有效转化废旧电池中的有机物质和无机物质,但对于有害物质的处理效果较低。
4. 生物处理方式生物处理方式主要是通过微生物的作用对废旧电池进行处理。
一种常见的生物处理方法是生物浸渍法,即将废旧电池放入含有特定微生物的培养基中进行浸泡,使微生物附着在电池上并对电池进行分解和转化。
然后,通过离心、过滤等步骤将微生物和分解产物进行分离和回收利用。
生物处理方式可以有效分解废旧电池中的有机物质和无机物质,并且对于有害物质的处理效果较好。
综上所述,废旧电池的回收利用处理方式包括物理处理、化学处理、热处理和生物处理四种。
电池回收处理流程

电池回收处理流程随着电子设备的普及和更新换代,电池的使用量也随之增加。
然而,电池中所含有的有毒物质和重金属对环境和人类健康造成了潜在的威胁。
因此,电池回收处理成为了一项重要的任务。
本文将介绍电池回收处理的流程,以及相关的环保措施。
一、电池回收收集电池回收处理的第一步是收集。
在许多国家和地区,已建立了专门的电池回收箱或回收点,方便民众投放废旧电池。
这些回收箱通常设置在超市、学校、办公楼等公共场所,以及电子设备销售商的门店内。
此外,一些电子设备制造商也提供电池回收服务,方便用户将废旧电池寄回或送至指定的回收站点。
二、电池分类和分拣收集到的废旧电池需要进行分类和分拣。
一般来说,电池可以分为干电池和充电电池两大类。
干电池可以进一步分为碱性电池、锌碳电池、锂电池等不同类型。
而充电电池则包括铅酸电池、镍氢电池、锂电池等。
不同类型的电池在回收处理过程中需要采取不同的方法和措施。
因此,在分类和分拣环节中,工作人员需要仔细辨别电池的类型,并将其分开储存或处理。
三、电池处理技术1. 碱性电池回收处理:碱性电池中含有的有害物质相对较少,可以采用物理方法进行回收处理。
首先,将碱性电池进行破碎,并通过筛网分离出电极、电解液和外壳。
然后,经过酸洗等处理,可以将电极中的金属物质如锌、锰等提取出来,进行资源化利用。
同时,电解液可以经过中和处理后进行环保处置。
2. 镉镍电池回收处理:镉镍电池是常见的充电电池类型,其中含有有害重金属镉。
回收处理镉镍电池时,首先需要将电池进行破碎和磁选分离,以提取出其中的镉和镍。
然后,通过化学方法将镉和镍进行分离和提纯,以便进行再利用或安全处置。
3. 锂电池回收处理:锂电池是目前广泛使用的充电电池类型,其中含有的锂和有害物质如钴、镍等需要进行回收处理。
首先,将锂电池进行破碎和分离,将电极材料、电解液和外壳分开。
然后,通过化学方法将电极材料中的有用金属如锂、钴等提取出来,进行资源化利用。
同时,电解液需要经过中和和过滤等步骤进行环保处置。
废旧电池回收的工作原理

废旧电池回收的工作原理废旧电池回收的工作原理主要包括收集、分拣、处理和再利用四个阶段。
首先是收集阶段。
废旧电池回收的第一步是将废旧电池从各个渠道进行收集。
这些渠道可以是居民区的回收站、企事业单位的回收箱、超市的回收箱等。
此外,电池回收公司还可以与特定的电子设备生产商或销售商合作,将废旧电池回收集中处理。
收集过程中,人们通常会将不同类型的电池分开,以便后续的处理和再生利用。
接下来是分拣阶段。
在这一阶段,回收公司会对收集到的废旧电池进行分类、分拣和登记。
根据电池的类型、大小、电压等特征,将其分为不同的类别,如干电池、充电电池、锂电池等。
同时,将每个电池的相关信息记录下来,包括电池类型、电池容量、品牌等。
然后是处理阶段。
在这个阶段,废旧电池会被送往专门的处理厂进行处理。
处理方式根据不同类型的电池而定。
对于干电池,主要是进行分离和分类,将不同的金属成分进行分离,以便进行再加工。
对于充电电池,会进行特殊处理以确保其中的有害物质被安全处理,如镍镉电池中的镉和镍金属。
对于锂电池,通常会进行撬开外壳,将内部的有害物质进行处理并分离,以便进行资源回收。
最后是再利用阶段。
在处理后,废旧电池中所含有的大部分金属、化学物质等有害物质都会得到分离和提取。
这些物质中的有用成分,如镍、钴、锌等金属,可以被再利用。
例如,镍、钴可以用于生产新的电池材料,而锌可以用于制造金属制品等。
此外,一些回收公司还会尝试对废旧电池进行再生,提高其电池容量和性能,以延长其使用寿命。
废旧电池的回收工作虽然看似简单,但实际上其中涉及到了复杂的分拣、处理和再利用技术。
回收电池不仅可以减少资源浪费,降低环境污染,还可以回收和再利用其中的有价值物质,达到资源的循环利用。
因此,积极开展废旧电池回收工作对于环保和可持续发展至关重要。
同时,也需要强化相关的法律法规,切实监管和规范废旧电池回收行业的发展,确保废旧电池回收能够安全、高效进行。
高三化学《化学与环境、生活、科技》专题练习(含答案解析)

高三化学《化学与环境、生活、科技》专题练习学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.化学与生活息息相关。
下列叙述错误的是A.热的碳酸钠溶液可用于去除餐具的油污B.明矾和二氧化氯均可作净水剂,且净水原理相同C.农村推广风力发电、光伏发电有利于“碳达峰、碳中和”D.电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,采用的是牺牲阳极保护法2.化学与生活息息相关。
下列说法正确的是A.用碳酸钡作医疗上的“钡餐”B.用工业盐(NaNO2)作成味调味品C.用氢氧化钠作治疗胃酸过多的药物D.用小苏打(NaHCO3)作焙制糕点的膨松剂3.下列说法错误的是A.铝合金大量用于高铁建设B.用含增塑剂的聚氯乙烯塑料薄膜生产食品包装袋C.高纯硅可用作光感电池D.为了延长锅炉的使用寿命,常在其内壁焊上锌块4.广东省非物质文化遗产闻名全国。
下列说法正确的是A.潮汕牛肉丸制作过程中可加入NaCl调味B.顺德双皮奶可用过量SO2漂白,使色泽更加鲜白C.厚街腊肠可加入过量亚硝酸盐,延长食用期D.清远走地鸡可用过量激素喂食,缩短发有成长期5.下列有关食品添加剂的说法中,正确的是A.山梨酸是一种常见的膨松剂B.β-胡萝卜素是一种人工食用色素C.碳酸氢钠具有碱性,是一种常见的增味剂D.亚硝酸钠是一种常见的防腐剂6.基础学科在生产、生活中起到了非常重要的作用。
下列有关说法中正确的是A.室内装修使用水性漆代替油性漆有利于健康B.食用油酸败后,高温消毒后仍可食用C.CuSO4可以吸湿,常用作食品干燥剂D.“84”消毒液、双氧水、食醋均能杀死新型冠状病毒7.糖类、油脂、蛋白质是食物中的基本营养元素。
下列说法正确的是A.误食重金属盐中毒可大量服用鲜牛奶解毒并及时就医B.糖类、油脂、蛋白质都能发生水解反应C.糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物D.摄入纤维素对人体健康无意义8.化学与生活、生产密切相关,下列说法正确的是A.大豆富含蛋白质,适宜用来酿酒B.《内经》记载“五谷为养、五果为助、五禽为益、五菜为充”,文中涉及糖类、维生素、蛋白质等人体需要的营养素C.明矾可有效除去水中含有的Cu2+、Hg2+重金属离子D.垃圾宜分类投放,废纸、塑料、废充电电池均为可回收垃圾,图标为9.化学与生产、生活密切联系,下列有关说法不正确...的是A.高压钠灯具有良好的透雾能力,常用作路灯B.金银首饰、陶瓷器皿等都属于金属材料C.牙膏中的摩擦剂碳酸钙可以用石灰石来制备D.维生素C能帮助人体将从食物中摄取的、不易吸收的Fe3+转变为易吸收的Fe2+10.下列关于化学与生活的认识正确的是()A.新鲜蔬菜做熟后,所含维生素C会有损失B.碘是人体必需的微量元素,所以要多吃富含碘的食物C.PM 2.5是指大气中直径接近2.5×10-9 m的颗粒物形成的胶体D.“绿色化学”的核心是应用化学原理对环境污染进行治理11.下列有关实验说法中,正确的是A.氯酸钾、高锰酸钾结块时,可放在研钵中先敲击成小块,再研碎B.用滴定法进行定量测定时,基准物应该具有性质稳定、相对分子质量较小等特点C.烫伤时,应用冷水冲洗,若皮肤已破,可涂饱和碳酸氢钠溶液于伤处D.不慎溴腐蚀致伤时,先用酒精或甘油洗涤,再用水冲洗12.化学与科技、社会、生产密切相关,下列有关说法不正确的是A.从海水中可以提取镁、溴、铀和重水B.乙醇汽油的广泛使用不能减少汽车尾气中NO x的排放,目前,全球仍处于化石能源时期C.阿司匹林可用于治疗胃酸过多,碘酸钾可用作营养强化剂D.高炉炼铁时,增加炉子的高度,使CO和Fe2O3充分接触反应,不能减少尾气中CO的含量13.化学与人类生产、生活、科研密切相关,下列有关说法正确的是A.食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质B.向牛奶中加入果汁会产生沉淀,这是因为发生了酸碱中和反应C.工业从海带中提取碘经历的步骤有:浸泡﹣过滤﹣氧化﹣萃取﹣粗碘提纯D.糖类、蛋白质和油脂都属于营养物质,都能发生水解反应14.废旧锌锰干电池的回收有利于资源循环利用和环境保护,回收流程简图如图,下列有关说法不正确的是A.MnO2混有的碳粉和有机物可通过灼烧除去B.锌外壳用盐酸溶解并除杂后,蒸发结晶可得氯化锌晶体C.回收的氯化铵固体可用加热法检验是否含其他杂质D.“混合溶液”通过半透膜可以将淀粉分离除去15.化学与科学、技术、社会、环境密切相关。
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高锰酸钾的制备比较成功,但是也可以看到,使用水浴蒸发结晶的方法并不算十分成功。因为高锰酸钾的强氧化性,使得大部分晶体在被蒸出以后就反应为二氧化锰。所以这也是有待改进的地方。
对滤渣进行清洗,置于坩埚中加热。待样品用钢制药匙舀出时火星持续时间少于一秒钟时停止加热,得到粗制的Mn02粉末。
对粉末先后使用适量水洗涤。抽滤,蒸发水分,得到精制Mn02粉末。产物如图一。
将电池外壳的锌皮清洗干净,使用剪刀剪成碎片并置于烧杯中备用。
以上产物如有剩余,应让老师检查并于实验彻底结束后回收。
总体来说,这次自主设计实验比较成功,也存在不少问题。
Fe + H2SO4=== FeSO4+ H2↑
Zn + H2SO4=== ZnSO4+ H2↑
再向溶液中加入碳酸钠,使得锌离子以碱式碳酸锌的形式沉淀下来。
3Zn+5CO3+5H2O===ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O↓+4HCO3
随后将其分别与葡萄糖酸与柠檬酸混合,就能够得到葡萄糖酸锌与柠檬酸锌。至于葡萄糖酸,则使用葡萄糖与较高浓度的双氧水水浴加热条件下得到。
二、
碱式碳酸锌的制备:取上一步准备好的锌皮5g左右,加入30ml6M的H2SO4与数滴0.1M的CuSO4溶液,加热以加速反应进行。待锌皮基本完全溶解后,加入3%的H2O2溶液数滴,不断搅拌并加热煮沸,使二价铁离子充分氧化成三价铁离子。
但在试验中发现溶液颜色基本不显示黄色,所以进行三价铁离子的检验:取溶液数滴加入硫氰化钾溶液,无现象,证明不含有三价铁离子,所以省略调整pH以除去铁离子的过程,而是在反应结束后直接抽滤。向滤液中缓缓加入碳酸钠固体至不再析出白色絮状沉淀,过滤。得到碱式碳酸锌。产物如图二。
废旧锌锰干电池的回收与利用
——碱式碳酸锌
化学学院 应用化学
张明程 33160818
实验目的
1.掌握锌与锰相应化合物的制备。
2.通过废旧电池回收了解电池的工作原理与构造,体会环境保护的重要性。
3.进一步练习各类实验操作流程。
基本原理
电池内容物中的二氧化锰不溶于水。将其浸泡后可以得到粗制的二氧化锰,而再经过灼烧,又可以除去其中的碳,得到较为纯净的二氧化锰。
三、高锰酸钾的制备
在铁质坩埚中加入2.5gKClO3与5.2gKOH,加热使其达到熔融状态。分多次、缓慢加入步骤一中制取出的3.00g二氧化锰固体,防止火星飞溅。样品将会变得越来越粘稠,此时应该加速搅拌。待反应物完全干涸以后,加强热5分钟。冷却,用药匙将产物捣碎,转移入盛有100ml水的烧杯中微热溶解。
ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O+ 2C6H8O7===(C6H5O7)2Zn3+6H2O+CO2
另附柠檬酸锌结构式:
实验步骤
一、
将废旧电池小心破拆,取出废旧干电池的炭棒,用水洗去表面的碳粉和Mn02粉末,晾干,可用作电极。取出电池中的黑色内容物置于烧杯中,加入蒸馏水(一节一号电池加入50ml)。充分搅拌数分钟,过滤并多次重复上述过程。
柠檬酸锌的制备:使用第一步得到的碱式碳酸锌固体,取1.50g碱式碳酸锌,溶于用1.25g柠檬酸与10ml水配制成的溶液。搅拌至固体全部溶解,在水浴加热浓缩液体至糖浆状,烘干,即ห้องสมุดไป่ตู้柠檬酸锌。产物状态如图三。
葡萄糖酸锌的制备:取3.6g葡萄糖与30ml30%H2O2混合,沸水浴加热一段时间后,测定pH值,如果酸性较强,证明得到葡萄糖酸溶液。加入1.50g上一步得到的碱式碳酸锌,调整pH=7,蒸馏,冷却,过滤得到葡萄糖酸锌。但是在真正制备过程中,两次加热均出现了液体暴沸现象,使得葡萄糖酸被氧化成焦炭,使得实验无法完成。
2NH3+ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O+H2O===3Zn(OH)2↓+(NH4)2CO3
H2O2+CH2OH(CHOH)4CHO===H2O+CH2OH(CHOH)4COOH
ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O+6CH2OH(CHOH)4COOH===3(CH2OH(CHOH)4COO)2Zn+6H2O+CO2
向溶液中加入35ml的冰醋酸,冷却,静置5~10分钟(pH=6.33)抽滤。将滤液加热浓缩,自然冷却后再次抽滤,得到产物高锰酸钾如图四。
抽滤装置,电热板,烧杯,玻璃棒,陶瓷坩埚,铁坩埚,铁棒,泥三角,铁圈,酒精喷灯,铁勺,量筒,洗瓶,pH试纸,蒸发皿。
废旧锌锰电池,硫酸6M,硫酸铜固体,双氧水(6%30%),葡萄糖固体,柠檬酸固体,氢氧化钾固体,氯酸钾固体,碳酸钠固体。
使用得到的二氧化锰与熔融的氯酸钾与氢氧化钾反应,可以得到锰酸钾。而锰酸钾进一步在弱酸性(醋酸或者二氧化碳)条件下歧化生成高锰酸钾。
3MnO2+6KOH+KClO3===3K2MnO4+KCl+3H2O
3 MnO4+4H===2MnO4+ MnO2+2H2O
电池的锌皮经过提纯以后,使用硫酸溶解,同时加入双氧水并加热以使二价铁离子转化为三价铁离子。再通过调整pH达到除去铁的目的。
实验反思
在本次试验中,应用了文献中未曾提到过的线路:先对锌皮反应后的溶液加入碳酸钠制取碱式碳酸锌,绕过了硫酸锌这一步,使得产率相比于原先的线路有所提升,耗时也更短。但是,缺点是消耗实验用品剂量较大,不太经济。可以对这条线路进行进一步的探究,发现更优的反应线路。
对于未知成分的电池外壳,不应该一味地按照流程进行实验,而是要广泛的运用各类检验,比如使用硫氰化钾对三价铁离子的检验使得本次试验节省了一次pH值调整与过滤。另外,在锌与硫酸反应时不应该加入过多的硫酸铜溶液,在加入双氧水之前也应该先过滤出置换出的少量铜。否则,则会使铜离子进入溶液,导致产物不纯而发淡蓝色。这一点是设计线路时没有预料到的。