ESCUELA DE BACHILLERES DEL ESTADO DE TLAXCALA

COBAT 15 

TEMAS SELECTOS DE QUÍMICA

COMO HACER UNA PILA Y CARACTERÍSTICAS 

ALUMNO: ALEJANDRO GARCIA CARO

PROF: ROSENDO JIMENEZ 

601

INTRODUCCCION

a continuación les hablare de lo que es una pila,como afecta al medio ambiente ,tipos de pilas hasta su reciclaje 

Si echamos un vistazo a nuestro alrededor podremos comprobar que hay multitud de aparatos(cámaras fotográficas, radios, juguetes, ordenadores portátiles, teléfonos móviles, linternas, mandos a distancia y un largo etcétera) que funcionan gracias a la electricidad que generan las pilas, baterías o acumuladores.

El problema es que estos generadores de electricidad integran metales pesados como el mercurio, el níquel, el cadmio, el manganeso o el litio y una inexistente o mala gestión medioambiental de los mismos puede provocar que vayan a parar indiscriminadamente a los vertederos provocando un problema ambiental y de salud pública.

Las pilas, baterías y acumuladores arrojadas indiscriminadamente a la basura son las causantes del 93% de mercurio, el 45% de Zinc, 48% de cadmio, 22% de níquel que pueden registrarse en las mediciones que se realizan en los suelos de los basureros donde se recoge la basura doméstica.

Estas pilas, baterías y acumuladores sufren una acción interna de la corrosión por sus componentesy otra externa, por la acción climática y el proceso de fermentación de la basura que las rodea, especialmente la materia orgánica.

CONTENIDO

¿QUE ES UNA PILA ?

Alesanndro Volta fue el primero en construir una pila eléctrica, consistía en una serie de discos de dos metales que se colocaban alternadamente y entre dos pares de discos se colocaba un cartón húmedo en agua o salmuera (agua con sal). Este simple dispositivo que se puede hacer con monedas de diversos metales (yo mismo los he fabricado) permiten obtener una corriente eléctrica a base de una reacción química entre los metales y la salmuera.

Eso es una pila eléctrica, un dispositivo que genera electricidad a base de una o varias reacciones químicas, cuyos reactivos deben de ser renovados periódicamente. Al parecer término pila se debe a que Volta describió su dispositivo como “una pila de pares de discos...” aunque también existe la versión de que se debe a que los primeros dispositivos se construían en piletas de diversos materiales. Lo cierto es que una pila es un dispositivo sencillo y que cuando “conectamos” varias pilas tenemos una batería.

Lo anterior lo aclaro porque muchos confunden los términos batería y pila al punto que en muchos lugares son sinónimos. Existen varios tipos de pilas como la pilas húmedas que son las que he descrito de forma breve, están la llamadas pilas “secas” donde el agua o la salmuera ha sido sustituida por un gel. También están las pilas alcalinas en oposición a las pilas ácidas pues en lugar de utilizar un medio ácido en lugar de la salmuera se usa una base o álcali para sustituirla.

Existen la pilas recargables como las pilas níquel-cadmio o las de sulfato de plomo-óxido de plomo-plomo que se utilizan en las baterías de los automóviles y son llamadas como baterías de plomo. También están la pilas de hidrógeno o pilas combustible que se utilizan para generar electricidad en automotores eléctricos (autobuses y automóviles eléctricos) con la gran ventaja de que no contaminan.

Esto me recuerda que la mayoría de la pilas y baterías tienen sustancias muy nocivas para el ambiente y las personas, por ello lo mejor es llevarlas a centros de reciclaje. He de mencionar que hay una clasificación para la pila y batería según su tamaño y reactivos pero es muy compleja para mencionarla. Baste decir que eso es lo que se usa para clasificarlas en AA o AAA entre otros tipos, y es importante fijarse muy bien en los manuales del usuario el tipo correcto a utilizar, para no encontrarse con sorpresas al momento de la instalación.

                                             

                                            COMO AFECTA AL MEDIO AMBIENTE

Sabias que una pila de mercurio puede contaminar 600 mil litros de agua, una alcalina contamina 167 mil litros de agua, mientras una de óxido de plata, 14 mil litros.

Para contaminar los 6.5 millones de litros de agua, correspondientes a una piscina de clavados, se necesitarían sólo 40 alcalinas.

Algunos datos sobre los compuestos de las pilas

El mercurio es un posible cancerígeno y es bioacumulable. Una alta exposición puede dañar el cerebro, los riñones y al feto, y muy probablemente provocar retraso mental, afectación en el andar o el habla, falta de coordinación, ceguera y convulsiones. El mercurio que se emite en los basureros contamina el agua y la tierra, con lo que puede llegar a la comida pues se acumula en los tejidos de los peces.

El plomo puede dañar el sistema nervioso, los riñones y el sistema reproductivo. Como no se degrada, cuando se libera al aire puede ser transportado largas distancias antes de sedimentar. Se adhiere a partículas en el suelo y puede pasar a aguas subterráneas.

El litio es un neurotóxico y es tóxico para el riñón. La intoxicación por litio produce fallas respiratorias, depresión del miocardio, edema pulmonar y estupor profundo. Daña al sistema nervioso, hasta provocar estado de coma e incluso la muerte. El litio puede lixiviarse fácilmente y llegar a los mantos acuíferos.

El cadmio es una sustancia cancerígena que si se respira en altas concentraciones produce graves lesiones en los pulmones; ingerirlo provoca daños a los riñones. En dosis altas puede producir la muerte. Ingerir alimentos o tomar agua con cadmio irrita el estómago e induce vómitos y diarrea. El cadmio entra al aire y al agua desde vertederos o por derrames de desechos domésticos, y puede viajar largas distancias.

El níquel tiene efectos sobre la piel. Respirar altas cantidades produce bronquitis crónica, y cáncer del pulmón y de los senos nasales. Se libera a la atmósfera por la incineración de basura. En el aire, se adhiere a partículas de polvo que se depositan en el suelo.

¿Qué se puede hacer?

Cambie sus hábitos, consuma de manera ambientalmente responsable:

• Exija depósitos adecuados para que ponga sus pilas y baterías cuando ya no las use.
• No permita la incineración de pilas y baterías. Las campañas de recolección de pilas en comercios u otros sitios no siempre solucionan el problema, averigüe cuál será el destino de las pilas recolectadas.
• Opte por las pilas recargables, pues pueden sustituir 300 desechables.
• Evite el uso de pilas, siempre que sea posible.
• Use y promueva productos que funcionen con cuerda, energía solar y energía eléctrica.
• Elija los productos que se puedan conectar a la red eléctrica; además de no contaminar, es más eficiente desde el punto de vista energético.
• La mitad de las pilas utilizadas son para actividades de esparcimiento (música, juegos, cámaras); disminuya dicho consumo.
• No compre pilas piratas: es ilegal, duran menos y son más tóxicas.
• No tire las pilas en la basura, en el campo, en la calle. Evite que lleguen a los ríos o cañerías y jamás las quemes, pues los metales tóxicos desprendidos irán a la atmósfera.
• No entierre las pilas, ya que contaminan la tierra, el subsuelo y el agua una vez que se oxida su cubierta de metal.

                                                              

                                                            TIPOS DE PILAS 

Las pilas, esos pequeños generadores portátiles de energía que se emplean para alimentar a multitud de aparatos eléctricos muy comunes en la vida cotidiana, se han convertido en un elemento insustituible para los consumidores.

Las pilas no son más que una fuente de energía que generan electricidad a través de una serie de procesos químicos. Están compuestas por dos electrodos, dos placas eléctricas hechas de metales de distinta carga (el ánodo y el cátodo), separados por una solución química que se encarga de posibilitar el traspaso de electrones entre las dos placas. A esta solución se la llama electrolizo.

Según de qué estén compuestos los electrodos y el electrolito las pilas serán de una clase u otra.

Generalmente las pilas se pueden dividir en dos grandes tipos, las pilas primarias y las pilas secundarias. Las pilas primarias son aquellas que se agotan y son desechadas, las secundarias son las que pueden recargarse, esta clase de pilas son llamadas baterías.

Pero lo más frecuente es que los consumidores diferencien las pilas sobre todo por su forma. Según esta fácil división podemos hablar de pilas cilíndricas y pilas de botón. Las primeras tienen un tamaño mayor que las segundas y se presentan como un cilindro o figura rectangular. Se emplean en aparatos de mayor tamaño, como radios, cassettes, relojes despertadores etc. Las pilas botón, en cambio, son bastante más pequeñas y se utilizan para dispositivos más reducidos, como relojes de pulsera, videojuegos, audífonos...

Si atendemos a los componentes de las pilas para clasificarlas en diferentes categorías, nos encontramos con que existen muchas clases. En términos generales se pueden enumerar estos tipos:

-Salinas: Llamadas así porque su electrolito es una solución salina.

-Alcalinas: El electrolito que emplean es una solución de hidróxido de potasio, comúnmente llamado álcali, de ahí su nombre.

-Pilas de litio: Emplean el litio como ánodo. Dentro de este tipo podemos hablar también de las pilas de ion-litio, que tienen un electrolito con sales de litio, además de que su ánodo es también de este material.

-Pilas de níquel-cadmio: Sus electrodos son esos dos minerales. Como el cadmio es un material bastante tóxico ha surgido una derivación de esta clase de pilas, las de níquel-metal hidruro, que reemplazan el cadmio por un metal hidruro.

                                                   RECICLAJE DE PILAS 

 reciclaje de pilas y baterías es una actividad de reciclaje cuyo objetivo es reducir el número de pilas y baterías que son descartadas como residuo sólido urbano. Las baterías y pilas contienen diversos metales pesados y químicos tóxicos; cuyo descarte ha sido motivo de preocupación a causa de los riesgos de contaminación del suelo y del agua, que las mismas representan.¹

Cada día que transcurre crece la importancia de reciclar, más aún cuando se trata de residuos tan contaminantes como las pilas. Ocurre que una vez agotadas, si las tiramos a la basura llegan a los vertederos y estos metales, altamente tóxicos, se liberan al ciclo del agua a través de la lluvia o del gas producido al quemar la basura. La mala disposición final de este tipo de productos, logra un alto impacto al medio ambiente producido por los lixiviados, debido a que las pilas son arrojadas con el resto de la basura domiciliaria, siendo vertidas en basureros, ya sean a cielo abierto o a rellenos sanitarios.

La magnitud de la contaminación de las baterías, basta con saber que son las causantes del Mercurio en la basura doméstica, así como del Zinc, del Cadmio, del Níquel, etc.

                                         COMO HACER UNA PILA CASERA 

Una pila es un dispositivo que permite obtener una corriente eléctrica a partir de una reacción química. En esta experiencia te vamos a enseñar a construir una pila casera que, además, funciona.
Material que vas a necesitar:

• Un vaso
• Una botella de vinagre
• Un trozo de tubería de cobre (de las que se usan para las conducciones de agua)
• Un sacapuntas o afilalápices metálico
• Cables eléctricos
• Un aparato que vamos a hacer funcionar con la pila. Se obtienen buenos resultados con los dispositivos musicales que llevan algunas tarjetas de felicitación. También puede servir un reloj despertador de los que funcionan con pilas.

¿Cómo construir la pila?
Toda pila consta de dos electrodos (generalmente dos metales) y un electrolito (una sustancia que conduce la corriente eléctrica). En este caso vamos a utilizar como electrodos los metales cobre y magnesio. En concreto, vamos a utilizar una tubería de cobre y un sacapuntas, cuyo cuerpo metálico contiene magnesio. Como electrolito vamos a utilizar vinagre.
Construir la pila es muy sencillo sólo tienes que introducir los electrodos en el interior del vinagre contenido en un vaso y unir un cable a cada uno de ellos (tal como muestra la figura).
Debes tener cuidado de que la tubería de cobre se encuentre bien limpia. Para limpiarla puedes frotarla con un papel de lija.
¿Cómo hacer que funcione?
Para hacerla funcionar sólo tienes que unir los dos cables que salen de los electrodos a un aparato que funcione con pilas. El problema es que esta pila proporciona una intensidad de corriente muy baja, debido a que tiene una alta resistencia interna, por ello no siempre vas a conseguir que funcione. Tienes que elegir el dispositivo adecuado: un aparato que requiera una potencia muy pequeña. Por ejemplo:

• Un dispositivo de los que tocan una canción en los juguetes para bebés o de los que llevan incorporado algunas tarjetas de felicitación (musicales)
• Un reloj a pilas (sirve un despertador)

Sólo tienes que unir los cables de la pila a los dos polos del portapilas del aparato. Pero no olvides que hay que buscar cuál es la polaridad correcta, sino puede que el aparato no funcione.

NOTA: Mientras no se utilice, hay que tener el sacapuntas fuera del vinagre para evitar que reaccionen. Observarás que cuando entran en contacto, el magnesio del sacapuntas reacciona con el ácido del vinagre y se desprenden numerosas burbujas. Se trata de gas hidrógeno.

Sigue experimentando
Puedes intentar hacer funcionar otros aparatos con esta pila. Probablemente lo consigas con un pequeño motor eléctrico.
También puedes intentar construir otras pilas utilizando otros metales y otros electrolitos. El problema que vas a encontrar es que la intensidad que obtienes es muy baja y te va a resultar difícil hacer funcionar los aparatos. Pero, si tienes un polímetro (aparato para medir intensidades y diferencias de potencial eléctricas) a mano podrás detectar la corriente obtenida.

                                                   CONCLUCION

Bueno, pues esta investigación nos hizo reflexionar, ya que es muy grande el problema que ocasiona la contaminación de pilas y baterias en el ambiente, y pues también porque nos damos cuenta de que con algo tan pequeño como lo es una pila, podemos causarle un daño muy severo a nuestro planeta.Al concluir este trabajo, esperamos que ayude como una buena fuente de información para otras personas, y que el contenido de este blog, concientize a todos aquellos que contribuyen a esta contaminación, y que adopten nuevos hábitos para el desecho y uso de las pilas y bateria