การนำโลหะกลับคืนจากแบตเตอรี่โทรศัพท์เคลื่อนที่โดยการชะละลายและการตกตะกอน

Abstract

แบตเตอรี่โทรศัพท์เคลื่อนที่เมื่อหมดอายุการใช้งานแล้ว องค์ประกอบภายในของแบตเตอรี่เหล่านี้ ซึ่งประกอบด้วยโลหะหลายชนิด เช่น นิกเกิล โคบอลต์ อะลูมินัม ทองแดง แลนทานัม และอื่น ๆ ล้วนเป็น อันตรายต่อสิ่งมีชีวิตทั้งสิ้น งานวิจัยนี้จึงมีความสนใจที่จะนำโลหะนิกเกิลและโคบอลต์กลับคืนโดยการ ชะละลายและการตกตะกอน ซึ่งแบตเตอรี่โทรศัพท์เคลื่อนที่ใช้ในการศึกษามี 2 ชนิด คือ แบตเตอรี่นิเกิล เมทัลไฮไดรด์และเเบตเตอรี่ลิเทียมไอออน การทดลองจะเริ่มต้นโดยการแกะแยกแบตเตอรี่ทั้งสองชนิด ออกเป็นชิ้นส่วนต่างๆ เพื่อวิเคราะห์องค์ประกอบและปริมาณโลหะภายในแบตเตอรี่ หลังจากนั้นจะทำการ ศึกษาตัวแปรที่มีผลต่อการชะละลาย ได้แก่ ชนิดของกรด (ซัลฟิวริก ไนตริก และไฮโดรคลอริก) ความเข้มข้นของกรด (1-6 โมลต่อลิตร) อัตราส่วนระหว่างขั้วไฟฟ้าต่อกรด (10-40 กรัมต่อลิตร) อุณหภูมิ (30-90 องศาเซลเซียส) เวลา (5-120 นาที) พบว่ากรดไฮโดรคลอริกมีประสิทธิภาพในการชะลายโลหะนิกเกิล และโคบอลต์ได้ดีกว่ากรดซัลฟิวริกและไนตริก และภาวะที่เหมาะสมสำหรับการชะละลาย คือกรด ไฮโดรคลอริกความเข้มข้น 5 โมลต่อลิตร อัตราส่วนระหว่างขั้วไฟฟ้าต่อกรด 15 กรัมต่อลิตร อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียส เวลา 60 นาที สามารถชะละลายโลหะนิกเกิลและโคบอลต์ได้ร้อยละ 99 และ 90 ตามลำดับ ปฏิกิริยาการชะละลายโลหะทั้งสองชนิดนี้เป็นปฏิกิริยาดูดความร้อน (Endothermic reaction) และเป็น ปฏิกิริยาอันดับที่ 2 ควบคุมการเกิดปฏิกิริยาโดยกระบวนการเชิงกายภาพ มีค่าพลังงานการกระตุ้นในการ เกิดปฏิกิริยาการชะละลายสำหรับโลหะนิกเกิลและโคบอลต์เท่ากับ 0.34 และ 0.52 กิโลจูลต่อโมลตามลำดับ และค่าความเป็นกรด-เบสที่เหมาะสมสำหรับการตกตะกอนร่วมกันของโลหะนิกเกิล และโคบอลต์ด้วย สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ความเข้มข้น 2 โมลต่อลิตร เท่ากับ 11