思 賢
在我們今天豐富多彩的生活中,電池扮演著重要的角色.許許多多的家庭日用品和形形色色的電器儀表上,都有電池的蹤跡.就是因?yàn)橛辛穗姵?,我們晚上才能方便地使用手電筒進(jìn)行照明;就是因?yàn)橛辛穗姵?,我們才能方便地?cái)y帶電子表進(jìn)行計(jì)時(shí);就是因?yàn)橛辛穗姵?,我們才能用手機(jī)隨時(shí)隨地與人通信……電池給人們的生活帶來(lái)了方便,在人們的生活中起著重要的作用.我們不禁想問(wèn),人們是怎樣開(kāi)始研究電池的呢?對(duì)電池的研究又是如何發(fā)展的呢?
1786年,意大利生物學(xué)家伽伐尼在一次解剖青蛙的實(shí)驗(yàn)中的偶然發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致了伏打電池的發(fā)明,不僅為人類發(fā)現(xiàn)了能源,而且也改變了科學(xué)界的面貌.從此人類對(duì)電的研究從靜電發(fā)展到了流動(dòng)電即電流,并開(kāi)始研究實(shí)用的電池.
由于伏打電池中有鹽水,一旦水分揮發(fā),電池也就失效了.1836年,美國(guó)科學(xué)家丹尼爾對(duì)伏打電池作了改良,他用固態(tài)物質(zhì)取代鹽水,發(fā)明了丹尼爾電池,這是電池發(fā)展史上的一個(gè)飛躍.但由于銅在當(dāng)時(shí)是很昂貴的材料,所以無(wú)法大量生產(chǎn)和應(yīng)用.1868年,法國(guó)的勒克朗謝發(fā)明了鋅錳電池,這種電池所使用的原材料來(lái)源豐富,價(jià)格低廉,適于大批量生產(chǎn).1891年,日本科學(xué)家屋井先藏發(fā)明了一種更為廉價(jià)的電池,這種電池用二氧化錳?石墨粉和乙炔黑等混合后加壓成型,再與碳導(dǎo)體結(jié)合作為正極,用包在正極外邊的鋅皮作為負(fù)極,然后在兩極間灌以氧化氨和淀粉組成的糊狀物,再用瀝青密封加蓋而成.這種便于攜帶?使用方便的電池被人們稱為“干電池”.后來(lái)屋井先藏對(duì)電池又進(jìn)行了不斷改進(jìn),1926年他改用碳棒作為電池的正極,進(jìn)一步完善了干電池的性能.這種電池我們至今仍在使用.
隨著科技的發(fā)展,為了滿足人們生活各方面的需要,除了上述的干電池外,人們又研制出其他種類的電池,有紐扣式高能量鋅銀電池?鉛酸蓄電池?金屬氫化物鎳蓄電池?鋰離子電池?無(wú)汞堿性鋅錳原電池?燃料電池?太陽(yáng)能電池等等.這么多的電池,又是如何分類的呢?依外形來(lái)分,電池可分為一般圓柱形?紐扣形?方形?薄片形;依使用的次數(shù)又可分為一次性電池和充電電池.一次性電池用完就廢棄了,這是一個(gè)很大的缺陷.我們平常使用的1號(hào)?2號(hào)?5號(hào)?7號(hào)電池是屬于圓柱形并且是一次性電池,而我們手機(jī)上所使用的電池是可充電的電池.盡管電池的種類這么多,但任一電池都由四個(gè)主要部件組成,分別為兩個(gè)不同材料的電極?電解質(zhì)?隔膜和外殼.不同的電池,只是組成這四部分的材料不同.
在現(xiàn)代社會(huì)生活中,廢舊電池是危害我們生存環(huán)境的一大殺手!我們所用的電池大多都含有重金屬,如鉛?汞?鎘等.而廢舊電池的危害主要集中在這些重金屬上.一旦這些重金屬和酸堿泄漏出來(lái),并通過(guò)生物鏈進(jìn)入人體內(nèi),將長(zhǎng)期在人體內(nèi)積蓄而難以排除,這就會(huì)損害人的神經(jīng)系統(tǒng)并破壞人體的造血功能,甚至可以致癌.上世紀(jì)50年代發(fā)生在日本的震驚中外的水俁病就是由于汞污染造成的.有資料顯示,一節(jié)1號(hào)電池爛在地里,能使1 m2的土壤永久失去利用價(jià)值;一粒紐扣電池可使600 t水受到污染,相當(dāng)于一個(gè)人一生的飲水量.我國(guó)是電池生產(chǎn)和消費(fèi)的大國(guó),目前年產(chǎn)量達(dá)140億枚,占世界產(chǎn)量的1/3,每年將會(huì)有上百億枚廢舊電池.如果這些電池未得到妥善處理,將直接或間接地危害人們的身體健康.實(shí)施并倡導(dǎo)廢舊電池分類收集活動(dòng)為越來(lái)越多的人所認(rèn)識(shí),并得到越來(lái)越多的重視?支持和參與.
從我做起,從身邊每一件小事做起,是我們的座右銘.關(guān)愛(ài)身邊環(huán)境?參與廢舊電池的分類回收利用,是我們每一個(gè)人的責(zé)任和義務(wù).個(gè)人的行為也許微不足道,但把我們每個(gè)人的力量聯(lián)合起來(lái),便足以托起一種文明,一種與自然共生的文明,一種可持續(xù)發(fā)展的文明.
責(zé)任編輯蔡華杰
中學(xué)生數(shù)理化·八年級(jí)物理人教版2008年2期