Чем опасны окислившиеся батарейки
Чем опасны окислившиеся батарейки
Оксид ртути удлиняет срок службы и улучшает рабочие характеристики батареек, но одновременно повышает их потенциальную токсичность. Типичный ртутно-оксидный элемент содержит 15—50 % этого вещества, а это эквивалентно от 0,09 до 21 г ртути (1—5 г в среднем). Электролит представляет собой 40—45 % раствор гидроксида натрия или калия, однако на него обычно приходится не более 13 % массы батарейки.
В состав батареек входят различные соединения тяжелых металлов (гидроксиды лития и никеля, диоксид марганца, оксиды ртути, цинка, серебра и кадмия), а также едкие щелочи.
Диаметр кнопочных (таблеточных, галетных) элементов составляет от 8 до 25 мм. Их размер — важный фактор воздействия на пищевод: большинство случаев его прободения вызвано батарейками с диаметром более 18 мм (т. е. крупнее монеты достоинством 10 копеек). Сообщалось, что батарейки диаметром 15—23 мм застревают в пищеводе, а диаметром 7,9 мм могут задерживаться там. Ни размер элемента, ни симптомы не позволяют судить о его локализации в этом отделе пищеварительного тракта.
а) Гистопатология отравления батарейками. Все известные на сегодняшний день тяжелые осложнения при проглатывании батареек связаны с некротизацией тканей. Кнопочный щелочной элемент для фотокамеры размером 22 х 5 мм, задержавшийся на 4 сут в пищеводе 16-месячного ребенка, привел к влажному некрозу и летальному прободению. Щелочная батарейка для кинокамеры размером 25 х 5 мм, пробыв в пищеводе 24 ч, несмотря на стероидную терапию, вызвала образование летального трахейно-пищеводного свища.
Votteler и соавт. сообщают о несмертельном случае такого же свищеобразования при воздействии на пищевод кнопочного элемента с появлением язвы, внешне похожей на сухой некроз и окруженной черным осадком. Батарейка для слухового аппарата размером 15 х 8 мм задержалась в меккелевом дивертикуле, вызвав через 2 сут некроз, кровотечение и прободение, потребовавшие резекции тонкой кишки.
б) Механизм отравления батарейками. Механизм эрозии слизистой оболочки, вероятно, многофакторный. Щелочной электролит с 40—45 % гидроксида калия соответствует раствору едкой щелочи с концентрацией примерно 8 N, вызывающему влажный некроз у подопытных животных. Возможно спонтанное протекание электролита из швов батарейки, особенно после коррозионного действия желудочной кислоты на оболочку элемента. Задержка на слизистой оболочке приводит к кумулятивному местному эффекту, резко отличному от влияния свободно проходящего по тракту едкого электролита, который разбавляется пищеварительными соками.
Образование гидроксида на поверхности анода может способствовать некротизации, и исследования на животных показывают, что самый сильный ожог возникает около него — вдоль пластиковой перемычки между двумя полюсами. Богатая электролитами жидкость пищеварительного тракта представляет собой подходящую среду для проведения тока между анодом и катодом. В течение 10 с в 1 N растворе NaCl рН индикаторной бумажной полоски, соединяющей положительный и отрицательный полюса кнопочной батарейки, достиг 11.
К двум названным механизмам, возможно, добавляется некротизация, вызванная сдавливанием, однако типичная картина влажного некроза при вскрытии говорит, что сдавливание по крайней мере является не единственным патофизиологическим механизмом.
в) Интоксикация тяжелыми металлами при отравлении батарейками. Опасения вызывает прежде всего ртутная интоксикация, поскольку в кнопочных батарейках присутствует определенное количество неорганической ртути. Однако, хотя по крайней мере 17 батареек, извлеченных из пищеварительного тракта пациентов, подверглось коррозии или треснуло, лишь в одном случае отмечен слегка повышенный бессимптомный уровень этого металла в биологических жидкостях.
В сыворотке концентрация ртути составляла 19 мкг/100 мл (при норме ниже 5 мкг/100 мл), а в моче — 98 мкг/л (при норме ниже 50 мкг/л). Токсичные и летальные уровни оксида ртути для человека неизвестны, однако Lewis сообщает, что для крыс пероральная летальная доза (ЛД50) равна 18 мг/кг. Скрининг на ртуть в нескольких случаях извлечения из организма расколотых кнопочных батареек дал отрицательные результаты. Оксид ртути обладает едким действием, однако плохо растворим и всасывается медленно. Желудочная кислота может еще сильнее ограничивать всасывание, восстанавливая оксид до нерастворимой металлической ртути, потенциал проникновения которой в кровь минимален.
Коррозия железа в ободочках кнопочных батареек, по-видимому, катализирует этот процесс, протекающий в пищеварительном тракте практически полностью.
г) Клиника отравления батарейками. Наличие желудочно-кишечных симптомов должно вызывать подозрение на некроз и прободение, поскольку свободное прохождение кнопочных батареек по пищеварительному тракту протекает в большинстве случаев бессимптомно. У пациентов с пораженным пищеводом наблюдаются лихорадка, затрудненное и болезненное глотание, рвота, тахипноэ и болезненность живота при пальпации. При прободении меккелева дивертикула возникают перемежающиеся боли в животе, его болезненность при движении и нажатии, а также рвота.
Треснувшие кнопочные батарейки обусловливают бессимптомный черный немеланотический стул, незначительное желудочно-кишечное кровотечение, слабо выраженную рвоту, анорексию и вялость. Симптомы ртутного отравления после проглатывания кнопочных элементов никогда не описывались. Черный цвет кала чаще всего определяется осадком элементарной ртути, а не желудочно-кишечным кровотечением. Нестабильность жизненно важных показателей отмечалась в двух случаях прободения дуги аорты с последующим кровотечением. Время прохождения батареек по пищеварительному тракту варьирует от 14 ч до 7 сут. Их присутствие в организме может помешать снятию электрокардиограммы.
На основе изучения случаев проглатывания более 2000 кнопочных и 62 цилиндрических батареек Litovitz Schmitz делают следующие выводы:
1. Подавляющее большинство пациентов чувствуют себя удовлетворительно; лишь у 10 % появляются симптомы, и только у двоих наблюдались серьезные осложнения (стриктуры, потребовавшие расширения).
2. Особую проблему представляют элементы для слуховых аппаратов: на их долю приходится 44,6 % всех случаев проглатывания, причем в 32,8 % из них аппарат принадлежал ребенку, проглотившему из него батарейку.
3. Размер элемента и отсутствие симптомов не являются надежными критериями его свободного прохождения через пищевод; для подтверждения требуется рентгенологическое исследование.
4. Взрослые глотают батарейки, как правило, если держат их во рту, пока заняты руки.
5. Ртутно-оксидные элементы чаще всех остальных батареек разрушаются в пищеварительном тракте; самыми прочными являются цинково-воздушные батарейки.
6. Вероятно, опаснее других литиевые батарейки — из-за их более крупных размеров и относительно высокой разности потенциалов.
7. Сироп ипекакуаны бесполезен: благодаря рвоте удалось удалить лишь 1 батарейку из 37 проглоченных, а у 1 пациента батарейка переместилась из желудка в пищевод и там застряла.
8. Эндоскопия как способ извлечения батареек была успешной в 90 % случаев, если очищался пищевод, но только в 42,5 % случаев, когда речь шла о желудке. Возможно, она показана лишь при задержке батареек в пищеводе или при их неспособности преодолеть привратник спустя длительный период наблюдения. Из 16 батареек, выявленных в пищеводе при первой рентгенографии, 7 спонтанно прошло в желудок; непосредственно перед планируемой эндоскопией следует повторно сделать рентгеновский снимок, чтобы убедиться в целесообразности этой процедуры.
9. Для простого удаления батарейки хирургическое вмешательство если и стоит применять, то лишь в исключительных случаях.
10. Большинство попадающих в пищеварительный тракт батареек уже разряжено: 52,5 % проглатывается сразу после извлечения из электроприбора, 41,4 % — спустя некоторое время (забыли выбросить) и только 5,4 % — до использования. Собранные данные не позволяют судить, опаснее ли новые батарейки, чем отслужившие свой срок.
11. С точки зрения клинического исхода мелкие цилиндрические батарейки не опаснее кнопочных.
Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021
Окислилась и потекла батарейка
Последствия от потекшей батарейки могут закончиться очень печально для электронного прибора, в который был установлен источник питания. Чтобы предотвратить возникновение подобной ситуации необходимо понимать причины, почему так происходит и уметь вовремя пресекать подобные ситуации.
Как выглядит и происходит окисление
Происходит окисление довольно медленно, но уже с самого начала этого процесса потёкший элемент может повредить токопроводящей жидкостью электронное устройства. Учитывая тот факт, что батарейки могут используются в дорогих устройствах, например:
Необходимо как можно раньше установить факт выходящего из строя элемента питания. Также следует изучить основные причины протекания батарей и образования налёта на контактах, чтобы при эксплуатации устройства попытаться не допустить подобных неполадок.
Почему окисляют и текут батарейки
Срок службы обычных батареек не слишком велик, поэтому если устройство, с установленными батареями, не используется длительное время, то происходит коррозия металлического цилиндра и электролит беспрепятственно выливается через сквозные отверстия. Патологический процесс может значительно ускориться, если элементы питания хранятся во влажном помещении.
Нередки случаи разгерметизации батарей в результате перегрева. Произойти критическое повышение температуры может в результате короткого замыкания либо при попытке зарядить батарею от сетевого адаптера.
Не используйте в одной цепи разные батарейки
Нельзя одновременно использовать батарейки разных производителей и тем более разных технологий, так как у них может незначительно отличаться напряжение и существенно показатели емкости и уровня заряда. Лучше всего использовать источники питания из одного комплекта.
Белый налёт на батарейке образуется в результате химической реакции. Как правило, таким образом накапливается соль цинка, которая не представляет большой угрозы для здоровья, но электропроводимость поверхности значительно уменьшится.
Какие батарейки больше всего подвержены проблеме
Различные батареи подвержены окислению неодинаково. Далее будет рассмотрено в каких случаях окисляются солевые, щелочные и литиевый элементы питания.
Солевые
Солевые батарейки наиболее подвержены окислению. Особенно часто протекают дешёвые изделия, а также элементы, устанавливаемые в мощные электрические приборы. Нередки случаи порчи батареек с различной степенью заряженности подключённых последовательно.
Окисление солевых элементов практически всегда сопровождается вытеканием значительного количества электролита, что может привести к выходу из строя электронного устройства.
Щелочные (алкалиновые)
Щелочные батарейки окисляются очень редко. Гарантировано получить слой окиси на контактах таких элементов можно только в том случае, если оставить прибор на длительное время отключенным или разместить устройство во влажном помещении.
Заводской брак также может служить причиной скорого выхода батареи из строя в результате окислительной реакции. Стоит добавить, что щелочные батарейки не текут, так как щелочь начинает реагировать с углекислым газом в воздухе и превращается в нерастворимые карбонаты.
Литиевые
Литиевые батарейки менее всего подвержены окислению, но если произойдёт утечка электролита из такого изделия, то в результате воздействия химически активного соединения может быть существенно повреждена печатная плата электронного устройства.
Дело в том, что литий очень активное и опасное вещество, при взаимодействии с воздухом он может взорваться, а само по себе такое вещество очень ядовитое. Поэтому источники питания на его основе герметизируют очень качественно.
В каких устройствах чаще всего происходит окисление
Окисление всегда протекает более интенсивно при повышенной влажности, поэтому если необходимо эксплуатировать устройство в таких условиях, то следует более часто менять батареи, особенно солевого типа.
Наиболее часто окисление батареек наблюдается в следующих приборах:
Подобные проблемы могут наблюдаться также в батарейном гнезде газовых колонок, если элемент длительное время не менялся.
Электролит протек на корпус пульта
При значительной нагрузке, батарейки также могут вытекать и окисляться. В таком режиме работы элементы сильно перегреваются. При закипании электролита происходит повышение давления внутри корпуса и места поврежденные коррозией полностью разрушаются.
В чём заключается опасность и вред
Для электронных устройств окисление батарейки может быть не менее опасно. Токопроводящая жидкость может попасть на электрическую плату и вызвать повреждение токоведущих дорожек. При взрыве батареи электрический прибор может быть полностью разрушен.
Если рассматривать уровень риска для здоровья человека, то электролит в щелочных (алкалиновых) и солевых батарейках нетоксичен и в малых дозах не опасен, хотя конечно глотать или капать в глаза его нельзя, но при попадании на кожу ничего страшного не произойдет. Литий ядовит, но при малейшем контакте с воздухом он взорвется.
Как нужно подходить к процессу очистки
При обнаружении течи батареек или образования белого налёта на их контактах, необходимо правильно очистить поверхность от загрязнения.
Устройства. Для того чтобы восстановить работоспособность прибора с потёкшими солевыми батарейками, достаточно использовать воду из под крана и ватные палочки.
Для очистки устройства необходимо вытащить батареи, смочить гигроскопичный материал и хорошо протереть те места, где имеются следы вытекшего электролита. Чтобы очистить поверхность после разгерметизации щелочной батарейки вместо воды рекомендуется использовать столовый уксус.
После высыхания обработанной поверхности, прибор будет работать без каких-либо отклонений.
Батарейки. Если батареи начинают течь, то их лучше сразу выбросить, ведь даже после очищения поверхности элемента, ситуация может повториться снова. Если контакты источника питания незначительно окислились, то можно попытаться очистить их ластиком, нулевой наждачной бумагой или деревянной спичкой.
Поверхности стола или пола. Если из батарейки вытек весь электролит, то часть жидкости могла попасть на поверхность, где лежал электрический прибор. Для удаления электролита в таких случаях также достаточно использовать ватный тампон смоченный водой или уксусом.
Меры предосторожности
При выполнении работ по очистки поверхности следует обезопасить руки и глаза от едкого вещества. Для этой цели следует использовать перчатки и очки.
Если батарейка потекла в зарядке, то, скорее всего, элемент сильно нагрелся, поэтому прежде чем достать маленькие батареи необходимо дать им остыть, отключив ЗУ от электрической сети.
Пружина в батарейном отсеке также может быть сильно разогрета либо иметь острые края, что следует учитывать при очистке прибора.
Остались вопросы или есть что добавить? Тогда напишите нам об этом в комментариях, это позволит сделает материал более полным и точным.
Почему батарейки нельзя выбрасывать
Содержание
Содержание
На каждой батарейке или аккумуляторе питания всегда нарисована перечеркнутая урна. Про экологию и токсичность говорят сейчас много, но почему же батарейки — эти маленькие и безобидные на вид элементы питания — все-таки нельзя выбрасывать в урну и что с ними тогда делать?
Что опасного в батарейках?
Для начала разберемся, что у нас содержится внутри батареек. Не будем вдаваться в подробности механизма работы, но запомним основное — это элемент питания, под оболочкой которого мы имеем имеет анод и катод, погруженные в электролит и вступающие в химические реакции для выработки электрического тока.
В этом материале мы не станем оценивать характеристики батареек по работоспособности и эффективности. Нас интересует только внутренний состав «ингредиентов».
Батарейки бывают нескольких типов:
Солевые — самые первые и простые батарейки. Анод состоит из смеси диоксида марганца с электролитом. В качестве электролита раньше выступал хлорид аммония, сейчас в основном хлорид цинка иногда с добавкой хлорида кальция.
Щелочные (алкалиновые) батарейки в составе электролита имеют, как понятно из названия, щелочь. Здесь мы имеем анод из цинка, гидроксида калия, катод из диоксида марганца.
Литиевые основаны на литиевом катоде и органическом электролите. В составе также оксиды марганца и меди, серы, дисульфид железа, хлористый тионил.
Оксид-серебряные батарейки подразумевают в составе оксид серебра в виде катода, цинковый анод, щелочной электролит и еще гидроксиды натрия и каля в придачу.
Воздушно-цинковые батарейки — это гидроксид калия либо раствор хлорида цинка в электролите и цинковый катод.
Но и это не все. В целом, в зависимости от типа батарейки, мы получаем под корпусом занятный компот: свинец, литий, марганец, никель, натрий, кадмий, титан, иногда ртуть. Не самый приятный и совершенно точно токсичный набор элементов.
Если вы уже в ужасе побежали вытаскивать батарейки из всех приборов, погодите. Пока вы держите батарейку в руках, пользуетесь ей в приборе — она не опасна. Когда весь букет токсичности прочно спрятан в корпус элемента питания — никакой угрозы для вас или окружающего пространства батарейка не представляет.
От одной выброшенной батарейки вреда ведь не будет?
Было бы здорово так думать, но на планете живет не один человек, а почти 8 миллиардов. По статистике Роспотребнадзора, только в Москве в среднем ежегодно выбрасывается порядка двух тысяч тонн батареек.
В чем же тогда проблема, если сама по себе батарейка не особо страшна? Отдыхая годами на свалке, корпус батарейки разрушается, и все токсичные соединения отправляются на волю. Либо они попадают в почву и грунтовые воды, либо прямиком в атмосферу, если батарейку сожгли. И все наши токсичные товарищи совершают долгое путешествие, отравляющее все на своем пути.
А теперь давайте разберемся, что такого вредного в основных токсичных элементах.
Свинец — как тяжелый металл, вреден в любых количествах, попадающих в организм. Накапливается в мозге, печени, почках, костях. Особенно опасен для детей и внутриутробного развития, вызывая нарушения в работе мозга и центральной нервной системы, снижение умственного развития.
Литий — в чистом виде для человека угрозы не представляет, так как литий сам по себе в небольшой концентрации и так содержится во всех тканях организма. Мы потребляем его с едой, и некоторые лекарственные психотропные препараты содержат литий в том числе. Но превышение нормы лития и интоксикация его соединениями вызывает нарушения в опорно-двигательном аппарате, тормозит ЦНС и работу щитовидной железы.
Марганец — тоже сам по себе не особо токсичен и участвует во многих обменных процессах организма. А вот оксид марганца — такая себе история. Разлагается он только при температуре от 535 градусов, и что точно не стоит делать — так это вдыхать его, так как интоксикация оксидом марганца приводит к поражению мозга.
Никель — вообще-то, ваша поджелудочная железа содержит никель. Но это не отменяет того факта, что никель и его соединения токсичны. В основном его избыток вызывает кожные реакции — дерматиты, витилиго.
Ртуть — вы наверняка про нее знаете, она чрезвычайно токсична и для человека, и для животных. ЦНС, пищеварительная и иммунная системы, дыхательные пути, почки, кожа, глаза — это все поражается ртутью. Наиболее уязвим к ее воздействию внутриутробный плод. Всемирная Организация Здравоохранения признает ртуть одним из десяти химических элементов, представляющих опасность и проблему для здоровья человечества.
Кадмий — токсичен так же, как ртуть или мышьяк. Вдыхать или есть кадмий точно не стоит. Поражает дыхательные пути, ЦНС, желудочно-кишечный тракт, нарушает работу печени и почек. Даже сотых долей грамма соединений кадмия уже достаточно для острого отравления.
И это мы говорим только о том, как эти элементы влияют непосредственно на человека. Но стоит помнить и о токсичности для растений и животных. Например, высокая концентрация кадмия в водоемах вызывает отравление воды и массовую гибель рыбы. Литий химически активен и быстро вступает в реакции в почве и воде. Никель, накапливаясь в почве, вызывает болезни и гибель животных, дегенерацию растений. Природа «болеет» и к тому же становится отличным проводником всех вредных элементов к человеку. Рыба и моллюски с высоким содержанием ртути — уже не редкость, как и вода с повышенным содержанием тяжелых металлов.
А что тогда с ними делать?
Итак, вы уже наверняка достаточно убедились, что даже одна батарейка стоит вашего внимания. Что с ней делать? Не выбрасывать в мусорное ведро!
В каждом городе есть пункты приема батареек и других элементов питания, которые впоследствии отправляются на утилизацию. Например, на сайте компании «Мегаполисресурс», которая занимается в России переработкой батареек, есть удобная карта городов, на которой отмечены все пункты приема и адреса. Просто выберите свой город и посмотрите, куда можно отнести свои отжившие элементы питания — очень часто это обычные магазины, торговые центры.
Найти пункт приема можно также на сайте Duracell — крупнейшего мирового производителя батареек. Именно они стали инициатором экологического проекта по утилизации батареек, к которому подключились российские экологические предприятия, компании, школы.
Бегать сдавать по одной батарейке неудобно. Проще всего организовать хранение использованных батареек у себя дома в отдельном контейнере. Но помните, что в некоторых пунктах приема есть ограничения. Например, до 20 батареек с человека.
Их точно переработают?
До сих пор многие считают утилизацию бесполезным занятием. Мол, потом все отходы все равно попадают на свалку и точно также там валяются или, того хуже, сжигаются, отравляя атмосферу. На самом деле, это не так.
Да, с батарейками дело обстоит достаточно сложно. Даже в Европе есть всего несколько заводов, производящих переработку элементов питания. В России на данный момент основных точек пока только две — завод «Мегаполисресурс» в Челябинске и «Национальная экологическая компания» в Ярославле. Правда, по данным «Российской газеты», к 2024 году в России планируется организовать до семи экологических предприятий.
В начале 2020 года российский филиал Duracell отчитался, что в ходе своего экологического проекта только с мая по октябрь 2019 года на утилизацию в «Мегаполисресурс» были отправлены 30 тонн батареек.
Сейчас батарейки не утилизируются полностью, а возвращаются дальше в промышленный оборот. В среднем, из 100 кг старых батареек получается порядка 40 кг чистого сырья, включая цинк и железо. Батарейки дробятся, их содержимое промывается от электролита. Далее в несколько этапов выщелачивания извлекаются цветные металлы и из соли. Электролит используется для нейтрализации кислот, графитовые стержни в батарейках также отфильтровываются и используются в дальнейшем.