LAS PILASJohan Steven Guijo Umaña

Rodolfo Llinas

903

Tecnología

Ruth Pinto

¿Qué es una pila?Una pila es un dispositivo que convierte energía química en energía eléctrica; por un proceso químico transitorio, tras de lo cual cesa su actividad y han de renovarse sus elementos constituyentes, puesto que sus características resultan alteradas durante el mismo. 

HISTORIA La primera pila nació de la mano del físico inventor italiano Alesandro Volta a finales del siglo XVIII. A partir de un conjunto de discos de cobre y zinc dispuestos alternativamente separados por un calor húmedo y una tensión constante durante un tiempo limitado.El artilugio sufrió diversas modificaciones, hasta que en i868 el francés George Leclanché construyó la primera pila seca.Las pilas que hoy se conocen se basan en los trabajos de Leclanché y en las adaptaciones hechas por el físico Féry, también francés, a principios del siglo XX. Los modelos de pila se mantuvieron prácticamente invariables hasta la legada del transmisor y su posterior popularización, fenómeno que se acentuó al promediar la década de los 50. El nacimiento de la electrónica estimuló el desarrollo de nuevas pilas, cada vez de menor tamaño, más potente y también mas duraderas. Con el uso masivo del chip y mas tarde del microchip el consumo de pilas creció de manera descomunal, se estima que al ritmo de un 10%.

Pasos para hacer una pila

Latas de acero limpias…

Se les hecha dióxido de mangazo …

Se le coloca un papel separado para que no se mezcle el cátodo con el ánodo y si no hay corto circuito…

Se le hecha zinc y hidróxido de potasio…

ZINC

hidróxido de potasio

Se inserta el clavo de corriente…

Se coloca el polo – en los bornes, luego los positivos que son los de arriba…

Sellado hermético que es mas efectivo…

Etiquetar el producto…

Revisión de los productos…

Y mirar si quedaron bien…

Tipos de pilas• Pila de combustible

Mecanismo electroquímico en el cual la energía de una reacción química se convierte directamente en electricidad. A diferencia de la pila eléctrica o batería, una pila de combustible no se acaba ni necesita ser recargada; funciona mientras el combustible y el oxidante le sean suministrados desde fuera de la pila.Una pila de combustible consiste en un ánodo en el que se inyecta el combustible —comúnmente hidrogeno, amoníaco o hidracina— y un cátodo en el que se introduce un oxidante —normalmente aire u oxigeno. Los dos electrodos de una pila de combustible están separados por un electrólito iónico conductor. En el caso de una pila de combustible de hidrógeno-oxígeno con un electrólito de hidróxido de metal alcalino, la reacción del ánodo es 2H2 + 4OH- → 4H 2O + 4e- y la reacción del cátodo es O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-. Los electrones generados en el ánodo se mueven por un circuito externo que contiene la carga y pasan al cátodo. Los iones OH- generados en el cátodo son conducidos por el electrólito al ánodo, donde se combinan con el hidrógeno y forman agua. El voltaje de la pila de combustible en este caso es de unos 1,2 V pero disminuye conforme aumenta la carga.

Pilas primarias La pila primaria más común es la pila Leclanché o pila seca, inventada por el

químico francés Georges Leclanché en la década de 1860. La pila seca que se utiliza hoy es muy similar al invento original. El electrólito es una pasta consistente en una mezcla de cloruro de amonio y cloruro de cinc. El electrodo negativo es de cinc, igual que el recipiente de la pila, y el electrodo positivo es una varilla de carbono rodeada por una mezcla de carbono y dióxido de manganeso. Esta pila produce una fuerza electromotriz de unos 1,5 voltios.Otra pila primaria muy utilizada es la pila de cinc-óxido de mercurio, conocida normalmente como batería de mercurio. Puede tener forma de disco pequeño y se utiliza en audífonos, células fotoeléctricas y relojes de pulsera eléctricos. El electrodo negativo es de cinc, el electrodo positivo de óxido de mercurio y el electrólito es una disolución de hidróxido de potasio. La batería de mercurio produce 1,34 V, aproximadamente.La pila de combustible es otro tipo de pila primaria. Se diferencia de las demás en que los productos químicos no están dentro de la pila, sino que se suministran desde fuera.

Pilas secundariasEl acumulador o pila secundaria, que puede recargarse invirtiendo la reacción química, fue inventado en 1859 por el físico francés Gastón Planté. La pila de Planté era una batería de plomo y ácido, y es la que más se utiliza en la actualidad. Esta batería, que contiene de tres a seis pilas conectadas en serie, se usa en automóviles, camiones, aviones y otros vehículos. Su ventaja principal es que puede producir una corriente eléctrica suficiente para arrancar un motor; sin embargo, se agota rápidamente. El electrólito es una disolución diluida de ácido sulfúrico, el electrodo negativo es de plomo y el electrodo positivo de dióxido de plomo. En funcionamiento, el electrodo negativo de plomo se disocia en electrones libres e iones positivos de plomo. Los electrones se mueven por el circuito eléctrico externo y los iones positivos de plomo reaccionan con los iones sulfato del electrólito para formar sulfato de plomo. Cuando los electrones vuelven a entrar en la pila por el electrodo positivo de dióxido de plomo, se produce otra reacción química. El dióxido de plomo reacciona con los iones hidrógeno del electrólito y con los electrones formando agua e iones plomo; estos últimos se liberarán en el electrólito produciendo nuevamente sulfato de plomo.Un acumulador de plomo y ácido se agota porque el ácido sulfúrico se transforma gradualmente en agua y en sulfato de plomo. Al recargar la pila, las reacciones químicas descritas anteriormente se invierten hasta que los productos químicos vuelven a su condición original. Una batería de plomo y ácido tiene una vida útil de unos cuatro años. Produce unos 2 V por pila. Recientemente, se han desarrollado baterías de plomo para aplicaciones especiales con una vida útil de 50 a 70 años.

Pilas solares Las pilas solares producen electricidad por un proceso de conversión

fotoeléctrica. La fuente de electricidad es una sustancia semiconductora fotosensible, como un cristal de silicio al que se le han añadido impurezas. Cuando la luz incide contra el cristal, los electrones se liberan de la superficie de éste y se dirigen a la superficie opuesta. Allí se recogen como corriente eléctrica. Las pilas solares tienen una vida muy larga y se utilizan sobre todo en los aviones, como fuente de electricidad para el equipo de a bordo.Una pila voltaica aprovecha la electricidad de una reacción química espontánea para encender una bombilla (foco). Las tiras de cinc y cobre, dentro de disoluciones de ácido sulfúrico diluido y sulfato de cobre respectivamente, actúan como electrodos. El puente salino (en este caso cloruro de potasio) permite a los electrones fluir entre las cubetas sin que se mezclen las disoluciones. Cuando el circuito entre los dos sistemas se completa (como se muestra a la derecha), la reacción genera una corriente eléctrica. Obsérvese que el metal de la tira de cinc se consume (oxidación) y la tira desaparece. La tira de cobre crece al reaccionar los electrones con la disolución de sulfato de cobre para producir metal adicional (reducción). Si se sustituye la bombilla por una batería la reacción se invertirá, creando una célula electrolítica.

PILAS SEGÚN SU CONTENIDO

óxido de mercurio: empleadas en audífonos y otros aparatos de electro medicina. Contienen más de un 30% de mercurio y son las más perjudiciales.

níquel-cadmio: se utilizan en relojería, fotografía, teléfonos inalámbricos, móviles etc. Son muy peligrosas sobre todo si son incineradas, ya que la inhalación de cadmio es cancerígena.

litio: producen 3 veces más energía que las pilas alcalinas y contaminan menos que las de mercurio.

alcalinas (Zn/MnO2), (Zn/C), (Zn/aire): se usan en radios, juguetes, flashes, teléfonos, mandos a distancia, relojes... Casi todas están blindadas, pero el blindaje no tiene una duración ilimitada.

baterías plomo/ácido: se utilizan en los vehículos y están fabricadas con pilas constituidas por un ánodo de plomo, un cátodo de óxido de plomo y ácido sulfúrico.

10 Recomendaciones de uso de pilas

1. Verifica la fecha de caducidad de las pilas. 2. Coloca las pilas con la polaridad correcta, de lo

contrario pueden dañar el equipo. 3. Repón todas las pilas al mismo tiempo, al

combinar pilas nuevas con usadas se reduce la capacidad de las nuevas.

4. No mezcles en el mismo aparato pilas de diferentes tipos.

5. Saca las pilas de los aparatos que no se utilicen durante largo tiempo para evitar daños.

6. No dejes que los niños jueguen con las pilas ni las abran ya que pueden causar quemaduras.

7. No expongas las pilas al sol o cerca de fuentes de calor extremo porque pueden explotar o derramarse.

8. Guarda las pilas en un lugar fresco y seco si no las vas a utilizar inmediatamente.

9. No abras las pilas ni intentes recargarlas si no son pilas recargables.

10. Recicla las pilas tirándolas en los contenedores específicos de recogida de pilas para evitar la contaminación del medio ambiente.

DATOS CURIOSO SOBRE LAS PILAS

¿Por qué las pilas contaminan el medio ambiente?Las pilas son fabricadas con elementos químicos considerados como tóxicos, de hecho, 30 por ciento de su contenido son materiales que causan daños a la salud y el medio ambiente. En México, cuando una pila ya no sirven se tira en la basura doméstica o a cielo abierto; con el paso de tiempo y por la descomposición de sus elementos se oxidan y derraman diferentes tóxicos en suelo, agua y aire. Lo mismo sucede cuando se quema en basureros o se incinera. Existen estudios que muestran que 35 por ciento de la contaminación por mercurio es ocasionada por las baterías que se incineran con la basura doméstica.  Para tener una dimensión del problema de contaminación basta mencionar que una sola pila botón (como las que utilizan los relojes) puede contaminar 6.5 millones de litros de agua, la misma cantidad que tiene la alberca universitaria de la UNAM.

¿Por qué no se deben quemar?

Algunas pilas al entrar en contacto con el fuego pueden explotar. En otros casos, los componentes de las pilas entran en combustión y liberan gran cantidad de contaminantes al aire.

¿Es mejor utilizar pilas "piratas"?

No. Las pilas de origen ilegal o "piratas" contaminan más que otras, debido a que su tiempo de duración es muy corto, por lo que se desechan rápidamente.  Se calcula que en un año se consumen más de 300 millones de pilas de origen ilegal, lo cual podría dar una dimensión de la cantidad de materiales tóxicos que producen.

¿Cuáles son los daños a la salud que provocan los componentes

de las pilas?

Los principales componentes de las pilas son mercurio, cadmio, níquel y manganeso. La exposición a estos químicos puede provocar Cáncer.  Estudios médicos han demostrado que el consumo constante de alimentos contaminados con mercurio puede provocar cambios de personalidad, pérdida de visión, memoria, sordera o problemas en los riñones y pulmones; en mujeres embarazadas, el mercurio puede acumularse en la placenta y provocar daño en el cerebro y en los tejidos de los neonatos, quienes son especialmente sensibles a esta sustancia.  Por otra parte, respirar cadmio produce lesiones en los pulmones y cuando se ingiere generalmente se acumula en los riñones. 

El efecto adverso más común de exposición al níquel en seres humanos es una reacción alérgica. Entre 10 y 15 por ciento de la población es sensible a él. Algunas personas que son sensibles a este metal sufren ataques de asma luego de periodos de exposición. La exposición a niveles de manganeso muy altos durante largo tiempo ocasiona perturbaciones mentales y emocionales, y provoca movimientos lentos y faltos de coordinación. 

¿Es lo mismo una pila que una

batería?Una batería contiene más de una pila o celda conectadas entre sí mediante un dispositivo permanente, junto con su caja y  terminales. 

GRACIAS!!!!!