科學玩具－電學－想開了的水銀電池

原文發表於Yahoo奇摩部落格2010年04月22日。

去年某天下班回到家，進門脫下外套，拎著袋子往二樓移動，正慶幸著一天的疲憊得以放鬆時，突然聽到一聲「碰！」的爆炸聲，我當場愣住了，因為聲音的來源不是屋外，而是屋內，況且僅有一牆之隔的書房。心裡頭頓時一大堆問號，書怎麼會爆炸？還是電腦爆炸了？我的資料怎麼辦？

確定是書房內的聲音之後，接下來就是金屬撞擊地面的聲音了。進去一看，一切都是完好的，難道是教具自行分裂嗎？也不是。後來在書桌上發現一個裂開的水銀電池，是前晚剛從大陸製的玩具上拆下來的，因為沒有足夠的電壓可以驅動電流，所以先被暫時擱置在桌上。本來想說回到家之後再回收處理的，沒想到它竟先一步走了，該說它是想不開，還是應該說它想開了呢？

鈕扣形水銀電池，是二次大戰時期發展出來的，初期只供軍用，用途也多

當初主要是為了讓電池體積縮小、電子儀器輕量化，而且有穩定電流才開發

既然它願意捐軀，那我就不客氣地看個仔細吧。其實鈕扣電池就是我們常說的水銀電池，小時候接觸過掌上型遊戲機的夥伴一定不陌生，不過當初剛開發出來時價格居高不下，所以是有錢人的玩意兒，家裡有一定經濟程度的小朋友才買得起遊戲機，也才會去接觸到水銀電池。

一般乾電池的電壓（電動勢）會隨放電時間一長而下降，尤其是到了末期時，電流降低的情況會特別明顯。但是鹼性的水銀電池卻仍舊可以保有大小穩定的電流值。但是並不是說電壓（電動勢）完全不變哦！而是變化太過輕微，以致於可以忽略。

電池內部負極與正極和正極材料都是粉末

藍色是墊圈，並且可以當正負極之間的絕緣物

為何稱它是鹼性電池呢？其實是因為內部的電解液為鹼性。而這種電池的正極是氧化汞和一些石墨，負極主要是鋅汞齊（鋅的水銀溶液）。鋅汞齊和電解液中的氫氧根離子化合成氧化鋅和水，並放出電子（Zn(汞齊)+2OH^-→ZnO+H₂O+2e^-），為氧化反應。當電子沿著外電路移動到正極的氧化汞時，和剛剛在負極產生的水產生化學反應，形成汞和氫氧根（HgO+H₂O+2e^-→Hg+2OH^-），為還原反應。

全反應：HgO+Zn(汞齊)→ZnO+Hg 

直到水銀中的鋅濃度過低，反應物匱乏，才會讓電池壽終正寢

中間含有一些KOH糊狀電解質

原本裡面應該是濕的，但這個炸開來的電池看起來卻是乾乾的

這一顆電池用到最後，會發現它的金屬外殼鼓鼓的，不像當初購入時那般平坦。我在猜，裡面一定產生了氣體，當氣體越來越多，內部壓力過大才讓金屬外殼向外膨脹變形。最後當金屬外殼承受不住時，便發生了爆炸的現象。

將整個書房仔細的檢查一遍，發現除了地上有些許迸散飛落的黑色粉末外，倒是無其他災損，再加上當時房間裡沒人，算得上是不幸中的大幸。連我在樓梯間都嚇了一大跳，如果當時有人在電池附近，一定會被嚇到。後來，這顆功成身退，自爆過的電池當然是被我拿去回收了，因為我也不想把這些殘餘的汞及汞化合物放在房間裡，而造成後續的、永久的傷害。