كيف تعمل ساعة الليمون

تعمل الساعات التي تعمل بالليمون باستخدام عملية التحليل الكهربائي. عصير الليمون عبارة عن إلكتروليت حمضي يتم توصيله بعد ذلك في دائرة كهربائية من خلال قطب كهربائي. يجب أن يكون هناك معدنان مختلفان لإنتاج شحنة كهربائية ؛ الزنك والنحاس شائعان. خلاف ذلك ، يجب أن يكون هناك مصدر كهربائي خارجي للحث على التحليل الكهربائي. ينتج المعدنان التيار اللازم لشحن الإلكتروليتات ، مما يسمح بحدوث عملية التحليل الكهربائي (الفصل) وتدفق الكهرباء بشكل كافٍ لتشغيل الساعة.

التحليل الكهربائي موجود في جميع العمليات الكهربائية ؛ إنه تدفق التيار الكهربائي من خلال مادة تعرف باسم موصل المنحل بالكهرباء. تحتوي جميع الموصلات على أيونات سريعة الحركة ، مما يعني أنها منصهرة أو متحركة. للحث على التحليل الكهربائي ، يجب إنشاء دائرة لإنشاء شحنة كهربائية. يمر مصدر خارجي للكهرباء (يجب أن يكون موجودًا لبدء العملية) عبر قطب كهربائي هو الانتقال بين الكهرباء والإلكتروليت (سائل يحتوي على أيونات متحركة) والتي تمتص أو تفقد منها أيونات الإلكتروليت الإلكترونات. تفقد الأيونات التي تكتسب وتفقد الإلكترونات شحنتها وتبتعد عن الإلكتروليت. إنها عملية تفصل عنصرًا كيميائيًا ، مما يؤدي إلى إطلاق الطاقة التي تحملها الإلكترونات المتجولة في جميع أنحاء الدائرة ، وبالتالي تشغيل ساعة أو بطارية أو ضوء. تُستخدم عملية التحليل الكهربائي بشكل ملحوظ لفصل الهيدروجين عن الأكسجين في الماء.

في معظم الساعات التي تعمل بالليمون ، يكون موصل القطب إما ربطًا صغيرًا من المعادن المختلطة أو معدنين منفصلين متصلين ببعضهما البعض. هناك العديد من الساعات التجارية التي تعمل بالليمون والتي تستخدم سدادات صغيرة مصنوعة من النحاس والزنك ، ثم يعلق فيها الليمون. يؤدي الاتصال إلى التحليل الكهربائي ، وتتدفق الطاقة عبر سلك مخفي لتشغيل الساعة (التناظرية عادةً).

يعد مشروع science fair للمدرسة الابتدائية الشهير أقل رومانسية في المظهر ، باستخدام سلسلة من الليمون مثقوبة دبابيس أو مشابك ورق ملفوفة بورق ألومنيوم متصلة بسلك نحاسي تشكل دائرة متصلة من خلال a ساعة. المنحل بالكهرباء (حمض الليمون) موجود ، يوجد المعدنان ، يتم إنشاء دائرة مغلقة ؛ يمكن أن يحدث التحليل الكهربائي ، وبالتالي تشغيل الساعة (وإن كان لفترة زمنية محدودة للغاية). الليمون ليس الشيء الوحيد الذي يمكن استخدامه لتشغيل الساعة باستخدام التحليل الكهربائي. أي إلكتروليت سائل ، مثل الماء المالح ، يكون فعالًا.