Гальванический элемент на сульфате аммония и цинке

[Android-I]

Пробный марганцево-цинковый гальванический элемент и того что было под рукой. 

Разобрал щелочную "батарейку" растолок в порошок один спрессованный цилиндрик из смеси оксида марганца и графита, промыл водой, прокалил до 350-400 °С на листе железа над газовой плитой. Смешал порошок с имевшимся у меня раствором Хлоридом Цинка до полусухой смеси и спрессовал из неё маленькую таблеточку. Ну, а дальше на кусок графита кладется эта таблетка, сверху разделитель из синтетики, капля хлорида цинка и на верх кусочек цинка. Все работает. 

Вопрос: что добавляют в агломерат из графита и MnO2 чтобы он становился твердым? Может "жидкое стекло"? Потому что я разбирал китайские солевые элементы и явно видел что агломерат не спрессован заранее, а наливается в виде пасты а потом застывает. Или я ошибаюсь?

Понятно что в щелочных ГЭ прессуют цилиндрики под давлением, но температура при этом не может быть больше 500 градусов по определению, иначе MnO2 начнет разлагаться. 

Ну и в заключение опять поплачусь в жилетку. Ну негде взять мне Пиролюзита, хоть ты тресни, а остальное все есть - цинк , Хлорид цинка, графит.

[Android-I]

Нашел информацию что Силикат Натрия (жидкое стекло) можно отвердить CaCl2 (хлорид кальция), который кстати тоже добавляется в агломерат солевых батареек. Тогда выходит что во влажную смесь графита, MnO2, ZnCl2 и CaCl2 можно добавить немного силикатного клея и смесь через некоторое время станет твердой? Замечательно!

[Android-I]

Кто может помочь, как "оживить" диоксид марганца из солевых батареек? Напряжение элемента с хлоридом цинка не поднимается выше 1,3 В. В то же время с диоксидом марганца из щелочных элементов напряшение доходит до 1,6 В. Я и прокаливал докрасна, и промывал, и выдерживал при 300 градусах - не помогло. 

Получается что напряжение с диоксидом марганца у элемента ровно такое же как и без него.

Писец ему?

[aversun]

15.01.2024 в 07:49, Android-I сказал:

Кто может помочь, как "оживить" диоксид марганца из солевых батареек? Напряжение элемента с хлоридом цинка не поднимается выше 1,3 В. В то же время с диоксидом марганца из щелочных элементов напряшение доходит до 1,6 В. Я и прокаливал докрасна, и промывал, и выдерживал при 300 градусах - не помогло. 

Прокаливание только ухудшает, вам нужна активная двуокись марганца.

Подержите некоторое время ваш диоксид со щелочью, потом промойте или воспользуйтесь методикой получения в Карякин "Чистые химические вещества" 1974, стр. 226

Изменено 14 Января, 2024 в 20:10 пользователем aversun

[Android-I]

В 14.01.2024 в 22:09, aversun сказал:

Карякин "Чистые химические вещества" 1974, стр. 226

Нет у меня азотной кислоты, есть только нитрат аммония, нитрат калия и нитрат натрия. Да и азотная кислота растворит из этой "бурды", что у мня имеется, всё подряд и опять получится бурда.

У меня есть подозрение что я в порошок с диоксидом марганца из солевых батареек случайно добавил порошок CuO, потому что я не нашел его в баночке.  Наверное я этим и убил  его способность к окислению...

Изменено 14 Января, 2024 в 20:42 пользователем Android-I

[Электро-химик]

В 12.01.2024 в 21:01, yatcheh сказал:

У вас нет окислителя, поэтому при разряде на угле должен выделяться водород:

Неверно. Окислитель есть - это растворенный в растворе кислород. Другое дело, что его концентрация низкая, массоперенос его к углеродному электроду будет лимитировать величину тока, соответственно будет наблюдаться сильная поляризация углерода, поэтому напряжение быстро "проседает".

[Электро-химик]

В 11.01.2024 в 22:53, Android-I сказал:

_Элемент также имеет свойства металло-воздушного

Так и есть: на углеродном электроде токообразующей реакцией является восстановлеение растворённого в растворе электролита кислорода воздуха.  Для увеличения отдаваемого тока надо увеличить площадь поверхности (пористый углеродный материал) и концентрацию кислорода - обеспечить непрерывный барботаж углеродного электрода.

[ШСВ]

14.01.2024 в 22:49, Android-I сказал:

как "оживить" диоксид марганца из солевых

 

Электролизом в растворе серной кислоты, подав на кучку смеси "+" через графитовый токоотвод, оно и оживится. Посмотрите канал Александра Пехова на ютуб, особенно все ролики где упоминается "марганцевый", там на практике многое наглядно. Например получение чистого диоксида марганца осаждением на углеродную основу электролизом раствора сульфата марганца

[Shizuma Eiku]

В 13.01.2024 в 16:02, Android-I сказал:

Вопрос: что добавляют в агломерат из графита и MnO2 чтобы он становился твердым?

Твердой паста внутри батарейки категорически не должна быть, она должна быть именно пастообразной, причем при израсходовании воды работа батарейки прекратится.

В качестве загустителя добавляется крахмал.

В 13.01.2024 в 16:02, Android-I сказал:

Понятно что в щелочных ГЭ прессуют цилиндрики под давлением, но температура при этом не может быть больше 500 градусов по определению

При обычных условиях прессуются цинковые стаканы, после чего их заполняют пастой.

В 13.01.2024 в 16:02, Android-I сказал:

Ну и в заключение опять поплачусь в жилетку. Ну негде взять мне Пиролюзита, хоть ты тресни, а остальное все есть - цинк , Хлорид цинка, графит.

Много есть способов получить пиролюзит. Во-первых, его можно банально купить как реактив, диоксид марганца очень дешевый. Во-вторых, его можно получить самому, например, купив сульфат марганца и калийную селитру в СХ магазине и сплавив их около 320-350^о С. Когда выделение оксидов азота закончится, нужно будет растворить плав и отмыть осадок диоксида марганца от растворимых солей. Можно просто взять любую растворимую соль марганца (сульфат, хлорид, неважно) и подействовать на ее раствор хлоркой, в щелочной среде MnO₂ осадится.

В 06.03.2024 в 15:48, ШСВ сказал:

Электролизом в растворе серной кислоты, подав на кучку смеси "+" через графитовый токоотвод, оно и оживится. Посмотрите канал Александра Пехова на ютуб, особенно все ролики где упоминается "марганцевый", там на практике многое наглядно. Например получение чистого диоксида марганца осаждением на углеродную основу электролизом раствора сульфата марганца

батарейки прекращают работать не потому что диоксид марганца в них израсходован - его там еще очень много - а потому что нарушается контакт деталей батарейки, например, в результате пересыхания пасты, или из-за того что цинк покрылся продуктами своего разрушения.

[ШСВ]

06.03.2024 в 21:55, Shizuma Eiku сказал:

...

Судя по его вопросу и сообщениям, человек спрашивал ради поиграться с уже выпотрошенными внутренностями батареек, а не реставрировать целые элементы питания. Когда я интересовался этой темой, то прочел несколько древних журналов со статьями именно про "оживление" отработанной пасты, так вот, электролиз в растворе серной кислоты (к сожалению забыл соотношение раствора) был признан единственным вменяемым вариантом, поскольку создает много свежего диоксида и пасту можно снова набивать в агломераты и пользоваться. Конечно, смесь должна быть тщательно промыта от хлоридов и прочего до процедур