Pil, kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine çevirebilen elektrokimyasal bir cihazdır. Pilin temel olarak; anot, katot, elektrolit çözeltisinden meydana gelmektedir. Pil; ayırıcılar ve metal kasadan oluşmaktadır. Elektrot ve elektrolit olarak kullanılan malzemelere göre pilin özellikleri farklılık göstermektedir. Elektrolit, sulu amonyum klorür veya çinko klorürdür. Elektrolite inert bir metal oksit ilave edilerek pelteleşmesi sağlanır.
Çinko-karbon pillerde katot olarak MnO2, anot olarak ise çinko kap bulunur. NH4Cl ve ZnCl2 asidik elektrottur. Pillerde çinko kap metalle kaplanmıştır, plastik ve kâğıt ayırıcı bulunmaktadır. Elektrik enerjisi günlük yaşantımızda her alanda kullandığımız önemli bir kaynaktır. Özellikle ısı, ışık ve mekanik enerjiye dönüşebilirler. Örnek olarak aküler, piller vb. elektrik enerjisini kimyasal enerjiye dönüştürerek depo ederek saklarlar.
Genel olarak piller elektrik ile şarj edilme özelliklerine bağlı olarak primer ve sekonder olarak sınıflandırılabilirler. Çinko-karbon piller şarj edilemez özelliğe sahip olup ucuz olmasından dolayı tercih edilmektedirler. Radyo, saat, oyuncak vb. araç gereç ve ev aletlerinde fazlaca kullanılması, bunun yanında uygunsuz şekilde atılması ve depolanması sonucunda çevreye zarar verdiği bilinmektedir.
Atık maddeler çevre için ciddi tehlike arz etmektedir. Atık piller bünyelerinde ağır metaller barındırmaktadır çöplere atılmamalı atık toplama kutularına atılmalıdır. Sınırlı bulunan doğal kaynaklarımızın tükenmesi sebebi ve sınırlı rezervlere sahip olmamız açısından atık pillerden metal geri kazanımı büyük önem arz etmektedir. Bu tezde atık çinko-karbon pil tozundan H2SO4 ortamında karıştırma liçi yapılarak Zn ve Mn’nin çözündürülmesi araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar kullanılarak Zn ve Mn’nin çözünme mekanizmasını belirleyebilmek için kinetik değerlendirmeler yapılmıştır.
Taşınabilir piller günlük yaşantımızda sıklıkla kullandığımız elektrokimyasal cihazlardır Dünya genelinde çinko-karbon ve alkali piller yaygın olarak kullanılmaktadır. Sınırlı miktarda olan doğal kaynakların hızlıca tükenmesine sebep olmaktadır bundan dolayı atık pillerin geri dönüşümü önem arz etmektedir.
Çinko-karbon piller yaygın olarak kullanılan pil çeşitlerinden birisidir. Elektrolit, sulu amonyum klorür veya çinko klorürdür. Elektrolite inert bir metal oksit ilave edilerek pelteleşmesi sağlanır. Çinko-karbon pillerde katot olarak MnO2, anot olarak ise çinko kap bulunur. NH4Cl ve ZnCl2 asidik elektrottur. Pillerde çinko kap metalle kaplanmıştır, plastik ve kâğıt ayırıcı bulunmaktadır. Pil hücresindeki reaksiyon genel olarak Eşitlik 1.1’de ifade edildiği gibi gerçekleşmektedir. Pil hücresinde gerçekleşen reaksiyonlar pilin harcanma durumuna göre değişebilmektedir.
3MnO2 + 2Zn → Mn3O4 + 2ZnO
Pil kullanılırken Zn oksitlenmekte, MnO2 ise indirgenmektedir.
Zn + 2MnO2 → Mn2O3 + ZnO
