化学电源与环境保护的关系

李静

在化学必修2第二章第二节化学能与电能中，有关化学电源部分指出：废旧电池要加以回收利用，如果随便丢弃，则电池中的酸、碱和重金属会导致土壤水源等环境污染。

根据《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》第三条：国家对固体废物污染环境的防治，实行减少固体废物的产生量和危害性、充分合理利用固体废物和无害化处置固体废物的原则，促进清洁生产和循环经济发展。

化学电源（即化学电池）是在原电池的基础上发展起来的，和原电池一样是一种直接把化学能转化为电能的装置。一般由三个条件构成：即活泼程度不同的两极材料、电解质溶液、闭合回路。三个条件更缺一不可。两极材料中谁在电解质溶液中更活泼、更容易失电子，谁为负极。电子由负极出发，经外电路来到正极。

根据原电池原理人们研制出了各种各样的化学电池。

一、锌锰干电池

属于一次电池。最早的是酸性锌锰干电池，即普通锌锰干电池。因作为电解质的糊状NH4Cl显酸性，这类电池即使不用，放置过久也会失效。酸性锌锰干电池以在碳棒的周围是细密的石墨和去极化剂MnO的混合物，NH4Cl和淀粉或其他填充物（制成糊状物）。干电池在使用时以锌为负极，正极材料是由二氧化锰（MnO）粉、氯化铵及炭黑组成的一个混合糊状物。正极材料中间插入一根碳棒，作为引出电流的导体。两极反应为：

铅蓄电池充电时的反应是上述反应的逆过程。其他二次电池还有镍镉电池、氢镍电池、锌银电池、锂离子电池等。在这些电池中含有强酸HSO、铅、镍、镉、银等重金属。

三、燃料电池

燃料电池种类很多，除了氢气而外，烃、肼、甲醇、氨、煤气等都可作为燃料电池中的燃料。它是一种新型电池，它的能量转化率较高，其中最常见的是氢-氧燃料电池。氢-氧燃料电池以氢气为燃料，氧气为氧化剂，铂做电极。当电解液不同时，两极反应也不相同：

（1）航天技术上使用的氢-氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。当电解质溶液为稀硫酸时，其放电时电池的两极反应为：（负极）2H2-4e=4H+

的总电池反应都一样，反应中没有污染物生成，所以氢-氧燃料电池是一种新型的、无污染的能源。燃料电池是我们今后能源发展的方向，具有广泛的发展前景。

综上所述，电池中含有大量强酸、强碱及重金属如锌、铅、镉、汞、锰等。废旧电池的危害主要集中在其中所含的少量的重金属上。这些重金属（有毒物质）通过各种途径进入人体内，长期积蓄难以排除，损害神经系统、造血功能和骨骼，甚至可以致癌。

比如：铅主要导致神经、造血、消化、泌尿、生殖和发育、心血管、内分泌、免疫、骨骼、神经系统和造血系统的疾病。更为严重的是它影响婴幼儿的生长和智力发育，严重者造成痴呆；汞主要损伤中枢神经系统、消化系统及肾脏，对呼吸系统、皮肤、血液及眼睛也有一定影响；镉主要导致肾脏器官等发生病变，并影响人的正常活动，造成贫血、高血压、神经痛、骨质松软、肾炎和分泌失调等病症；锰主要危害神经系统。

废旧电池如果与生活垃圾混合处理，电池腐烂后，其中的汞、镉、铅、镍等重金属溶出会污染地下水和土壤，再渗透进入鱼类、农作物中，破坏人类的生存环境，威胁人类健康。

据专家测试：一节一号电池烂在地里，能使一平方米的土地失去利用价值。一粒纽扣电池能污染600立方米水，相当于一个人一生的用水量。乱扔一颗电池的危害竟有这么大，真让人触目惊心。

而中国每年要消耗这样的电池70亿只。

工厂每天都在生产电池，人们每天都在使用电池。我们该，怎么做，才能保护环境？

作为一个有良知的中国人，相信您有正确的选择。不随便丢弃废旧电池，对废旧电池要加以回收利用。

在环境污染日趋严重的今天，我们要从小事做起，从我做起，共同保护我们唯一的地球。