Vsebina
Slana voda lahko služi kot elektrolit v bateriji in ustvarja električno energijo. Akumulator ima tri dele: elektrolit in dve elektrodi, ki sta narejeni iz različnih materialov, pogosto kovin. Nekatere prve baterije, ki jih je Alessandro Volta izdelal okoli leta 1880, so uporabljale slano vodo, srebro in cink za pridobivanje električne energije. Ta vrsta akumulatorjev je enostavna za izdelavo in eksperimentiranje.
Elektroliti in baterije
V vodi se namizna sol ali natrijev klorid (NaCl) raztopi v pozitivno nabite natrijeve ione (Na +) in negativno nabite klorove ione (Cl-). Kemiki raztopino ionov, kot je ta, imenujejo elektrolit. V bateriji ena elektroda, imenovana katoda, sprosti elektrone v raztopino in jo pusti s pozitivnim nabojem. Hkrati druga elektroda, anoda, nabira elektrone, kar ji daje negativen naboj. Ioni v elektrolitu pomagajo olajšati ta postopek. Neravnovesje naboja med obema elektrodama ustvarja razliko v potencialu ali napetost. Če priključite sponke v tokokrogu, bodo elektroni, vgrajeni v anodo, tekli skozi vezje nazaj na katodo in ustvarili električni tok.
Vaš lastni voltajski kup
Volta je naredil svojo baterijo "Voltaic Pile" z enotami, sestavljenimi iz papirja, namočenega v slano vodo, vdelanega med srebrni in cinkov disk. To osnovno enoto je zložil v baterijo z veliko napetostjo. Izraz za take osnovne enote so celice. Podobno baterijo lahko preprosto naredite z gospodinjskimi predmeti. Potrebovali boste pet penijev, izdelanih po letu 1982, lepenko ali karton, sol, vodo, električni trak, brusni papir 120 gramov in dve žici z odrezanimi konci. Peni, izdelani leta 1983 in pozneje, so bakreno prevlečeni cinkovi diski. Zahvaljujoč temu dejstvu ne potrebujemo dveh različnih vrst kovinskih diskov kot Volta.
Gradnja baterije
Pesek ene strani štirih penijev vse do ravne cinkove površine. V eni skodelici vode raztopite eno žlico soli (ogrevanje pomaga). Iz kartona izrežite štiri diske približno velikosti peni in jih namočite v slani vodi. Na mizo položite eno bakreno stran bakra navzdol in nanjo postavite namočen disk. Nadaljujte zlaganje z izmeničnimi penijami in namočenimi diski, nepoškodovani peni na vrhu zadnjega namočenega diska. Držite eno žico na prvem kovancu in eno na zadnjem kovancu, ovijete električni trak okoli sklopa, da ga držite skupaj. Tesnjenje celotne enote s trakom bo preprečilo izhlapevanje, zaradi česar bo baterija trajala dlje.
Uporaba baterije
Vsaka celica, sestavljena iz cinkove strani enega penija, namočenega diska in bakrene strani drugega penija, ustvari približno en volt. S štirimi celicami bo vaša baterija ustvarila približno štiri volte. To lahko preizkusite z multimetrom. Prav tako so štirje volti dovolj, da LED močno sveti. Kratek kabel LED priklopite na konec baterije, ki ima nedotaknjen peni. To je anoda - negativni pol akumulatorja.
Nadaljnji poskusi
Skoraj vsaka kombinacija dveh različnih kovin za elektrode bo naredila baterijo. Različne kombinacije dajejo različne napetosti. Baterijo, ki je podobna Voltovi, lahko naredite tako, da zložite celice iz namočenega kardina, namočenega v slano vodo, med dvema različnima kovinama. Ideje vključujejo peni in nikelj, penije in aluminij (folije ali brušeni koščki pop pločevinke), podložke in podložke, prevlečene s cinkom, ter podložke iz jekla brez prevleke in aluminija.