棉紡會中學

死『芯』不熄

死『芯』不熄

接近 0V 的鋅碳電池真係…真係唔可以再用 ????

使用鋅碳電池的缺點

1.電壓

2.

一般處理舊電池的方法

新鋅碳電池一段時間

舊鋅碳電池1.5 V ~ 0.8 V

不經處理

棄置

未經處理而棄置在堆填區的電池

鋅

錳鋅

鋅

鋅

鋅

錳

錳 錳

錳

錳

充電爆開

洩漏X

研究目的1.

2. 環保3.

鋅 ( 負電極，陽極 ) ： Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e-

石墨 ( 正電極，於陰極 ) ： 2NH4+(aq) + 2e- → H2 (g) + 2NH3(aq)

除去氫氣 : 2MnO2(s) + H2 (aq) → Mn2O3(s) + H2O(l)

總反應： Zn(s) + 2MnO2(s) + 2NH4+

(aq) →Mn2O3(s)+Zn2+

(aq)+2NH3(aq) +H2O(l)

酸

增加 H+ 可流動離子數量

中性溶液

( 水 ) 作為溶劑 ( 鹽水 ) 含有可流動離子

鹼性溶液

帶有銨離子 NH4+(aq) 的數量

儀器

x20

x1

x1 x10

x 5

x3

x1

x10

實驗過程量度起始電壓

打孔及注入溶液

計時量度電壓變化

實驗中的可變變數：

1. 化學溶液的種類

2. 加入溶液的體積

3. 針孔的數目

4. 溶液的濃度

電池

溶液 針孔數目

( 個 )

加入溶液的總

體積 (cm3)

針孔深度 (cm)

初始電壓(V)

最後電壓(V)

最大相差值 (V)

1 檸檬汁 4 0.4 3.8 0.764 0.754 -0.01

2 食用白醋 4 0.4 4.6 0.928 0.889 (10 mins)0.920 (10 days)

-0.39

3 氫氯酸 4 0.4 4.6 0.928 0.830 (5 mins)0.834(10 mins)

-0.098

4 電離水 6 0.6 3.6 0.344 0.466(10 mins)1.128(10 days)

+0784

5 鹽水 6 1.8 3.6 0.346 -0.348

0.440 (10 mins)0.728 (10 days)

+0.382

6 玻璃水 6 1.8 3.6 0.14 0 (10 mins)1.235 (10 days)

+1.095

7 氯化銨 6 1.8 3.6 0.43 0.296 (10 mins)1.043 (10 days)

+0.613

比較不同溶液對電池電壓的影響

酸

電壓中性

電壓

鹼 電壓

比較不同針孔數目對電池電壓的影響電池

溶液 針孔數目

( 個 )

加入溶液的總體積

(cm3)

針孔深度

(cm)

初始電壓(V)

最後電壓(V)

最大相差值 (V)

8 玻璃水

6 0.6 3.6 0.197 0.463 (10 mins)

1.117(10 days)

+0.920

9 玻璃水

4 0.6 3.6 0.217 0.68 (10 mins)1.002(10

days)

+0.792

10 玻璃水

2 0.6 3.6 0.099 0.313 (10 mins)

0.420(10 days)

+0.321

六個孔數能提升電池的最大電壓 !

電池

溶液 針孔數目

( 個 )

加入溶液的總體積 (cm3)

針孔深度(cm)

初始電壓(V)

最後電壓(V)

最大相差值 (V)

11 玻璃水0.0130M

6 0.6 3.7 0.161 0.194 (10 mins)1.175 (10 days)

+1.014

12 玻璃水0.0130M

6 1.2 3.7 0 0.00 (10 min)0.984 (10 days)

+0.984

13 玻璃水0.0130M

6 2.4 3.7 0.439 0.500 (10 mins)1.154 (10 days)

+0.715

14 玻璃水0.0649M

6 0.6 3.6 0.266 0.856 (10 mins)1.126(10 days)

+0.860

15 玻璃水0.0649M

6 1.2 3.6 0.195 0.533 (10 mins)0622(10 days)

+0.427

16 玻璃水0.0649M

6 2.4 3.6 0.283 0.470 (10 mins)1.135(10 days)

+0.187

比較不同玻璃水溶液濃度及體積對電池電壓的影響

加入 0.6 cm3 玻璃水的體積

加入 1.2 cm3 玻璃水的體積

加入 2.4 cm3 玻璃水的體積

加入 0.0130M 玻璃水的濃度

結論

最有效提升電池電壓的因素

1. 加入 0.6 cm3

2. 0.0130M 濃度3. 玻璃水4. 打 6 個孔

於日常生活的應用

電池 溶液 針孔數目( 個 )

加入溶液

總體積(cm3)

針孔深度(cm)

初始電壓(V)

最後電壓(V)

最大相差值

(V)

17 玻璃水0.0130

M

6 0.6 3.6 1.043 1.225(10 days)

+0.182

1.025 1.157( 第二次注入溶

液 )

+0.132

後記

舊的鋅碳電池是可以在家居中加入玻璃水及適當處理便能再重新使用了。

參考資料 各種電池污染的比較(http://www.shs.edu.tw/works/essay/

2005/10/2005102520121204.pdf)

化學電池的介紹 – 現化化學 2 ( 雅集出版社 )

Wikipedia (http://en.wikipedia.org/wiki/Zinc-carbon_battery)

http://www.consumer.org.hk/website/ws_chi/news/press_releases/p308.html

棉紡會中學 黃皓華 棉紡會中學

許毓明

棉紡會中學 胡樂文

補充資料

表格 (1) 比較不同溶液對電池電壓的影響電池

溶液 針孔數目

( 個 )

加入溶液的總

體積 (cm3)

針孔深度 (cm)

初始電壓(V)

最後電壓(V)

最大相差值 (V)

1 檸檬汁 4 0.4 3.8 0.764 0.754 -0.01

2 食用白醋

4 0.4 4.6 0.928 0.889 (10 mins)0.920 (10 days)

-0.39

3 氫氯酸 4 0.4 4.6 0.928 0.830 (5 mins)0.834(10 mins)

-0.098

4 電離水 6 0.6 3.6 0.344 0.466(10 mins)1.128(10 days)

+0784

5 鹽水 6 1.8 3.6 0.346 -0.348

0.440 (10 mins)0.728 (10 days)

+0.382

6 玻璃水 6 1.8 3.6 0.14 0 (10 mins)1.235 (10 days)

+1.095

7 氯化銨 6 1.8 3.6 0.43 0.296 (10 mins)1.043 (10 days)

+0.613

表格 (2) 比較不同針孔數目對電池電壓的影響電池

溶液 針孔數目

( 個 )

加入溶液的總體積

(cm3)

針孔深度

(cm)

初始電壓(V)

最後電壓(V)

最大相差值 (V)

8 玻璃水

6 0.6 3.6 0.197 0.463 (10 mins)

1.117(10 days)

+0.920

9 玻璃水

4 0.6 3.6 0.217 0.68 (10 mins)

1.002(10 days)

+0.792

10 玻璃水

2 0.6 3.6 0.099 0.313 (10 mins)

0.420(10 days)

+0.321

表格 (3) 比較不同玻璃水溶液體積對電池電壓的影響 電池

溶液 針孔數目 ( 個 )

加入溶液的總體積 (cm3)

針孔深度(cm)

初始電壓(V)

最後電壓(V)

最大相差值 (V)

11 玻璃水

6 0.6 3.7 0.161 0.194 (10 mins)1.175 (10 days)

+1.014

12 玻璃水

6 1.2 3.7 0 0.00 (10 min)0.984 (10 days)

+0.984

13 玻璃水

6 2.4 3.7 0.439 0.500 (10 mins)1.154 (10 days)

+0.715

14 玻璃水

6 0.6 3.6 0.266 0.856 (10 mins)1.126(10 days)

+0.860

15 玻璃水

6 1.2 3.6 0.195 0.533 (10 mins)0622(10 days)

+0.427

16 玻璃水

6 2.4 3.6 0.283 0.470 (10 mins)1.135(10 days)

+0.187

若將使用過的舊電池隨垃圾進入堆填區，將會造成嚴重的環境污染。

錳1. 抑鬱2. 陽萎3. 抽搐4. 柏金遜病症狀

鋅1. 噁心不安2. 昏睡3. 腹痛4. 不正常出血

有毒 !!

電量需求 電子產品 適用電池

高 數碼相機 鎳氫電池、鎳鋅電池

高 手提電視、 MP3 機、個人數碼助理、手提游戲機

鎳氫電池

中至高 手提錄音機、 MP3 機、電筒 鹼性電池

低 時鐘收音機、遙控器、煙霧警報器 鋅碳電池

電池種類 電壓（伏特） 一般用途一次性電池    

鹼性電池 (Alkaline) 1.5MP3 機、玩具、相機、遙控器

鋅碳電池(Carbon Zinc)

1.5 時鐘、收音機、煙霧警報器

鈕型鋰電池(Lithium Ion)

3.0 電腦、電子手帳

相機鋰電池(Photo Lithium)

3.0 / 6.0 相機

氧化銀電池(Silver Oxide)

1.55 手錶

鋅氣電池 (Zinc Air) 1.4 助聽器充電池    

鎳氫電池 (NiMH) 1.2數碼相機、 MP3 機、遙控玩具賽車

鎳鎘電池 (NiCd) 1.2 MP3 機、遙控玩具賽車

鋰離子電池 (Li-ion) 3.6-3.7手提電腦、個人數碼助理、手提電話、手提攝錄機、數碼相機

電池的正極係碳棒 ,負極係鋅外殼。因為鋅會氧化產生鋅離子 ,所以鋅外殼會耗用左 ,會滲漏出電池的電解質 ,所以壽命短。

感想我們透過這個實驗啟發青少年創意和思考才是人類最好的工具 ,

除了能令電池再用以外亦是萬能的工具。讓他們知道只要思考一下 , 廢物亦能再用 , 動動腦筋就能為生活帶來方便。而且現今環境污染嚴重，環境保護是一個重要的課題，讓他們知道環保亦能融入生活中，只要物盡其用，環保，自己亦能做到。從而提高他們的環保意識

　　透過實驗，我們可以令到電池的電壓提升，亦可將電池再用一段時間，如果能應用在生活上應可以大大節省鋅碳電池的消耗，以及減少電池對環境的污染。

　　除此之外在失敗的實驗中，我們亦學會吸取經驗，以此改進往後的實驗，亦學會在做事前要有周詳的計劃，從不同的方面去思考，以免受到單方面的理解誤導，從而增強辦事的效率。