Longa vida útil da bateria. Experiência de química divertida em casa

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Imagine o que aconteceu: você iniciou um experimento eletroquímico, montou um circuito - e a bateria de repente "encaixou" e não há bateria sobressalente. Como ser? Mas ainda é metade do problema. Muito pior quando uma lanterna se apaga em uma noite escura e até na floresta. E que pena se as baterias de um receptor de transistor falharem no minuto em que sua música favorita é transmitida no rádio ou durante a transmissão de uma partida de futebol. Mas o que você pode fazer...

Enquanto isso, há algumas coisas que você pode fazer. Se não houver bateria sobressalente, não se apresse em jogar fora a antiga, mas tente "reanimá-la".

Muitas baterias modernas consistem em elementos do sistema manganês-zinco. Durante a operação, o eletrodo negativo dessas baterias - um copo de zinco - se dissolve gradualmente, mas muito lentamente, e o eletrodo positivo é o dióxido de manganês MnO₂, é reduzido a hidróxido de manganês trivalente (sua fórmula pode ser representada como MnOOH). Ele gradualmente cobre os grãos de óxido, penetra profundamente nos grãos e fecha o acesso ao eletrólito. Nem metade do óxido de manganês foi usado e o elemento já parou de funcionar; o zinco nessa época permanece ainda mais, até quatro quintos! Em uma palavra, uma bateria quase boa deve ser jogada fora.

Mas se você remover a "casca" de MnOOH, o eletrólito poderá fluir novamente para os grãos e a bateria ganhará vida. Mas como tirar? A maneira mais fácil é bater na bateria corretamente com um martelo ou pedra. Então os grãos dentro das células irão rachar e o eletrólito poderá novamente penetrá-los. Este método não é tão quente quanto bom, mas na floresta, talvez, o melhor não seja encontrado ...

Se a bateria falhar em casa, o dióxido de manganês pode ser ativado com muito mais eficiência. Faça um furo no copo de zinco da bateria com um prego e abaixe a bateria na água. O eletrólito na célula não é líquido (isso seria inconveniente), mas espesso. Ele embebe em água, se liquefaz e é mais fácil penetrar nos grãos de dióxido de manganês. Este truque simples permite aumentar a duração da bateria em quase um terço. Mas pode ser ainda mais simplificado.

Não é necessário encher a bateria com água. Basta fazer um furo em um copo de zinco. O óxido de manganês no elemento é misturado com pó de grafite - isso é necessário para aumentar a condutividade elétrica. Assim que o ar começar a entrar, o grafite absorverá o oxigênio e, junto com o dióxido de manganês, aparecerá outro eletrodo positivo - o chamado eletrodo de ar, no qual o oxigênio é reduzido. Em uma palavra, um simples prego transforma um elemento manganês-zinco em um elemento zinco-ar!

Para ser justo, digamos que após tal procedimento, a bateria será descarregada com uma pequena corrente - essas são as propriedades de uma célula de zinco-ar caseira. Mas vai servir por muito tempo.

E a última coisa: faremos a bateria velha quase exatamente como uma nova. Para fazer isso, a bateria deve ser carregada com corrente elétrica, ou seja, tratá-la da mesma forma que uma bateria. A reação na bateria é reversível e o MnOOH pode voltar a ser MnO₂.

Observe que nem todas as baterias podem ser recarregadas, mas apenas aquelas em que a pasta não secou e o estojo não está danificado. E é necessário carregar não com a corrente contínua usual, pois as baterias são carregadas. Nesse caso, o zinco começará a se depositar na caixa da bateria na forma de dendritos ramificados e, muito em breve, isso levará a um curto-circuito e a bateria falhará. Deve ser carregado com a chamada corrente assimétrica. Para obtê-lo, você precisa retificar a corrente alternada não completamente, por exemplo: inclua um diodo retificador no circuito e uma resistência (cerca de 50 ohms) em paralelo com ele. A tensão da fonte deve ser de cerca de 12 V, então você não pode usar a corrente diretamente da rede, você precisa de um transformador abaixador.

As células de manganês-zinco podem ser carregadas até três vezes, enquanto sua capacidade cai muito ligeiramente. E os chamados elementos de botão pequenos (eles usam um sistema de mercúrio-zinco) podem ser recarregados até dez vezes. Mas não adianta furá-los com um prego ou bater neles com um martelo - após a descarga, praticamente não restam substâncias ativas nesses elementos.

Autor: Olgin O.M.

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