Probleem NIMH akuga

Teemad, mis on väljaspool üldhariduskooli programmi (leekfotomeetria, potentsiomeetria jms).
Sõnum
Autor
kaspar_uuselu
Postitusi: 23
Liitunud: 16 Mär 2012, 13:07
Haridustase (kraad): põhikool

Probleem NIMH akuga

#1 Postitus Postitas kaspar_uuselu » 16 Mär 2012, 13:15

Tere!
Soovin rohkem teada saada NIMH akude kohta ja mida nad sisaldavad. Oman ise paari (2-3) tõstukiakut mis on "ära surnud" otsisin internetist teavet NIMH akude kohta aga ei ole siiani veel midagi tarka leidnud. Kas on võimalik ise mingi lammutamine ära teha, et eraldada mõningaid komponente akust või on see hoopis võimatu? Mida NIMH aku üldse sisaldab (massiprotsentides või massi suhte järgi) ? Mis on NIMH aku kokkuostu (ümbertöötlemiseks mahamüümise) hind ? Kuidas NIMH akusid ümber töödeldakse?
Ette tänades Kaspar Uuselu.

rubiidium
Foorumi keemik
Postitusi: 133
Liitunud: 15 Okt 2011, 16:18
Haridustase (kraad): kõrg

Re: Probleem NIMH akuga

#2 Postitus Postitas rubiidium » 16 Mär 2012, 22:14

Nikkelmetallhüdriid akud on eelkäijatest plii- ja nikkelkaadmiumakudest vähem keskkonnaohtlikke koostisosasid sisaldavad ja peaaegu kaks korda rohkem elektrit mahutavamad. Positiivseks elektroodiks on traditsiooniline nikkelelektrood (nikkelhüdroksiid). Negatiivse elektroodi aktiivseks elemendiks on tegelikult vesinik aga kuna seda on vaja siduda tahke ainega on osutunud kõige otstarbekamaks vesiniku sidumine tahketeks hüdriidideks. Aku nimetuses ei ole öeldud konkreetset metalli nimetust, sest hüdriid moodustub metallide sulami ehk seguga, millesse kuuluvad umbes seitse erinevat metalli (lantaan, tseerium, praseodüüm, titaan, nikkel, koobalt, alumiinium) Elektroodide vahel on separaatoriks orgaanilisest materjalist kangas ja elektrolüüdiks harilikult kaaliumhüdroksiid. Lisaks on suurtel akudel kaitsed ülelaadimisel tekkivate gaaside rõhu eest.
Puuduseks on neil akudel kiirem isetühjenemine võrreldes plii või nikkel-kaadmiumakudega samas puudub “mäluefekt”.
NiMH akusid soovitatakse enne kasutuselevõttu pikka aega (16-24tundi) laadida sest pikka aega ühes asendis seismise tulemusena elektrolüüt vajub rohkem ühte otsa jättes osa elektroodi pinnast kuivaks. Kuna aku koosneb harlikult paljudest elektroodipaaridest (elementidest) mis võivad tühjeneda erineval määral siis aitab pikk laadimine ühtlustada ka üksikute vooluelementide omadusi. Maksimaalse mahtuvuse saavutab aku peale mitut laadimistsüklit. Hiljem järkjärgult mahtuvus väheneb.
Akudes sisalduvate ainete hulk sõltub aku tüübist. Näiteks võiks tuua ühe suurema NiMH aku koostise:
raud - 23%
nikkel - 17%
metallhüdriid - 25%
plastik - 3%
kaalium - 2%
vesi - 5%

Lammutada akusid ei soovita sest midagi huvitavat sealt ei leia. Kõige suuremat ohtu aku juures põhjustab söövitava toimega elektrolüüt - kaaliumhüdroksiid. Samuti peetakse nikkelhüdroksiidi tervisele ohtlikuks, sest võib tekitada pöördumatuid kahjustusi. Kui aku on lammutatud (ehk siis mittekomplektne) ei taha jäätmekogumisjaamad seda ka enam vastu võtta.
Kõiki keemilisi vooluallikaid kogutakse taaskasutamise eesmärgil. Kahjuks kulub ühe kilogrammi akude ümbertöötlemiseks umbes 1...2€ ja keegi peab selle kinni maksma. Eestis on see kohustus seadusega pandud akude maaletoojatele. Seega ei saa kasutuskõlbmatu aku eest raha, kuid selle võib kogumisjaama tasuta ära anda.
Akude ümbertöötlemine on keerukas protsess, sest akus on erinevaid koostisosasid palju. Üldiselt sisaldab see sorteerimist, peenestamist ja põletamist (sulatamist). Orgaanilised komponendid eralduvad põletamise käigus. Metallid eralduvad muudest lisanditest sulas olekus ja saadetakse metallitöötlemistehastesse sulamikangidena. Kangide keemiline koostis määratakse analüüsidega ja selle põhjal otsustatakse, kui palju seda sulamit lisada teiste sulamite hulka, näiteks roostevaba terase valmistamissegusse. Energiat kogu protsessi jaoks kulub mitmeid kordi rohkem, kui nende samade ainete tootmiseks maagist.

kaspar_uuselu
Postitusi: 23
Liitunud: 16 Mär 2012, 13:07
Haridustase (kraad): põhikool

Re: Probleem NIMH akuga

#3 Postitus Postitas kaspar_uuselu » 20 Mär 2012, 22:44

Aitäh
asjaliku postituse eest!
Kuid kui akutõstuki aku kaalud ligi 1000 Kg ja maksab poes umbes laias laastus 2000 eurot siis ei taha vanu akusid üldse mitte tasuta ära anda.
Ehk saaksid postitada mõne juhise NIMH aku laiali lammutamise kohta?
Ette tänades Kaspar.

rubiidium
Foorumi keemik
Postitusi: 133
Liitunud: 15 Okt 2011, 16:18
Haridustase (kraad): kõrg

Re: Probleem NIMH akuga

#4 Postitus Postitas rubiidium » 21 Mär 2012, 23:54

Kahjuks ei oska ühtegi juhist nii suurte asjade lammutamiseks anda, kuna ise pole seda kunagi teinud.
Mis komponent see võiks olla selles akus, mida saaks peale lammutamist ära müüa?

kaspar_uuselu
Postitusi: 23
Liitunud: 16 Mär 2012, 13:07
Haridustase (kraad): põhikool

Re: Probleem NIMH akuga

#5 Postitus Postitas kaspar_uuselu » 22 Mär 2012, 09:54

Kuna raud nikkel akust lammutatakse nikklit välja siis oleks vaja kätte saada ainult nikkel. Kummas klemmis on rohkem nikklit kas positiivses või negatiivses? Siis ma tean kas klemmid eraldada või mitte.
Ette tänades Kaspar.

rubiidium
Foorumi keemik
Postitusi: 133
Liitunud: 15 Okt 2011, 16:18
Haridustase (kraad): kõrg

Re: Probleem NIMH akuga

#6 Postitus Postitas rubiidium » 22 Mär 2012, 19:14

Positiivses. Raudnikkelaku elektroodis on nikkel põhiliselt nikkelhüdroksiidina. Metalilise niklina on see helvestena nikkelhüdroksiidi pulbri hulgas ja nikkelkattena elektroodi pinnal. Elektrood ise on rauast.

kaspar_uuselu
Postitusi: 23
Liitunud: 16 Mär 2012, 13:07
Haridustase (kraad): põhikool

Re: Probleem NIMH akuga

#7 Postitus Postitas kaspar_uuselu » 22 Mär 2012, 21:50

Ehk on mõtteid kuidas on kõige lihtsam nikklit raudnikkel aku (positiivsest) klemmist eraldada?
Ette tänades, Kaspar.

rubiidium
Foorumi keemik
Postitusi: 133
Liitunud: 15 Okt 2011, 16:18
Haridustase (kraad): kõrg

Re: Probleem NIMH akuga

#8 Postitus Postitas rubiidium » 22 Mär 2012, 23:52

Kaks võimalust võib kõne alla tulla. Üks oleks sulatamine. Seda kasutatakse ka tööstuslikult nikli eraldamiseks akudest. Lisandid tõusevad sula metalli pinnale ja saab kõrvale lükata. Tulemuseks on suure niklisisaldusega sulam. Selle täiendav puhastamine ei ole vajalik, kuna kokkuostu kohas tehakse keemiline analüüs ja määratakse nikli sisaldus.
Teine võimalus oleks väävelhappega nikli lahustamine. Tulemuseks on nikkelsulfaat, millest nikkel eraldub elektrolüüsi käigus.

kaspar_uuselu
Postitusi: 23
Liitunud: 16 Mär 2012, 13:07
Haridustase (kraad): põhikool

Re: Probleem NIMH akuga

#9 Postitus Postitas kaspar_uuselu » 28 Mär 2012, 13:22

Kuidas tunda ära niklit kui nikkel on sula olekus? Kuidas on võimalik nikkel kätte saada galvaanimise teel?
Ette tänades Kaspar.

rubiidium
Foorumi keemik
Postitusi: 133
Liitunud: 15 Okt 2011, 16:18
Haridustase (kraad): kõrg

Re: Probleem NIMH akuga

#10 Postitus Postitas rubiidium » 28 Mär 2012, 20:15

Nikkel sulab temperatuuril 1455 kraadi. Sulas olekus on ta vedelik. Kõrge temperatuuri tõttu hõõguvpunase värviga. Eraldub teistest ainetest ainult siis, kui need teised ained sellel temperatuuril on tahked või gaasid. Akude ümbertöötlemisel kuumutatakse ettevalmistatud segu kuni metallid hakkavad sulama. Osa komponente sellel temperatuuril laguneb ( plastik )ja põleb ära, osa aurustub (kaadmium) , osa kerkib sulanud segu pinnale, kuna segunematud ained hakkavad kihistuma tiheduse järgi. Kergemad tõusevad pinnale ja raskemad vajuvad põhja. Kuna sulametallil on suur tihedus, siis kõik muu tõuseb pinnale ja saab sealt kõrvale lükata. Metallid omavahel aga ei eristu, kuna lahustuvad üksteises, ehk moodustavad sulami. Sellepärast tuleb puhta metalli saamiseks kasutada (elektro)keemilist eraldamist.
Elektrolüütiline puhastamine on tööstuslikult rakendatav protsess, mis annab metallile väga kõrge puhtuse. Näiteks puhastatakse kaablite valmistamiseks vajalik vask elektrolüütilselt. Tulemuseks on ainult protsendi murdosa jagu lisandeid sisaldav puhas metall. Kahjuks nõuab selline protsess väga palju keemiateadmisi, sest arvestada tuleb kõikide lisanditega toimuvate reaktsioonidega.
Elektrolüüsi läbiviimiseks on vajalik valida sobivad ained elektrolüüdi jaoks, samuti sobiv pinge elekroodidele ja voolutihedus. Protsessi jooksul tuleb jälgida elektrolüüdi keemilist koostist, pH-d ja temperatuuri.
Nikkelsulfaadist nikli eraldamine toimub nikeldamise protsessi käigus aga eeldab samal ajal nikkelelektroodi olemasolu. Üheks elektroodiks on nikeldatav metallese, teiseks puhas nikkel ja lahuses nikkelsulfaat. Kui nikkelsulfaati lahusesse ei lisaks siis hakkaks nikkelelektrood kõigepealt lahustuma lahusesse ja alles seejärel katma metalleset. Lahuses olev nikkel (pärineb nikkelsulfaadist) eraldub metallesemele ja nikkelelektroodist lahustub samal ajal nikkel lahusesse. Nagu näha on ei saa seda protsessi nikli tootmiseks kasutada.

Vasta