Baterie přeměňují chemickou energii na elektrickou energii a její vytvoření nevyžaduje mnoho zdrojů - můžete si vyrobit funkční baterii s citronem. Možná nebudete mít moc energie z citronu, ale princip výroby elektřiny je stejný jako u baterie v automobilu. Je snadné se o tomto principu dozvědět, když si můžete doma vyrobit jednoduché baterie ze dvou nepravděpodobných ingrediencí: koksu a octa.
Jak funguje baterie
Elektrochemický článek, který je nejjednodušším typem baterie, má tři složky: anodu, katodu a elektrolyt. Anoda a katoda jsou dva různé typy kovů, z nichž jeden ztrácí elektrony snadněji než druhý. Pokud by se oba kovy navzájem dotýkaly, elektrony by proudily, ale příliš pomalu na to, aby vytvořily významný proud. Když jsou katoda a anoda ponořeny do elektrolytu, což je obvykle kyselina, chemické reakce na nich vytvářejí opačné náboje, ale elektrolyt zabraňuje proudění náboje. Mohou však proudit, pokud katodu a anodu spojíte drátem. Navíc probíhající reakce mezi kovy a elektrolytem udržují baterii „nabitou“.
Výroba koksové baterie
K výrobě galvanického článku můžete použít jakýkoli nealkoholický nápoj, který obsahuje kyselinu fosforečnou, a koks je dobrým příkladem (dietní nebo pravidelný nápoj je v pořádku, záleží pouze na kyselině). Hliník z koksu také umožňuje dobrou katodu, což je záporný vývod. Pomocí odstřelovačů odstřihněte z plechovky proužek a pomocí brusného papíru odstraňte barvu. Potřebujete měděný pásek pro anodu nebo kladný pól - to obvykle najdete v železářství. Nalijte koks do sklenice, ponořte proužky a dotkněte se proužků sondami voltmetru. Měli byste dostat hodnotu asi 3/4 voltu.
Výroba octové baterie
Ocet také dělá dobrý elektrolyt, protože obsahuje kyselinu octovou. Pro anodu můžete použít měď, ale zinek je lepší katoda než hliník; pokud nemáte zinkový pás, použijte pozinkovaný hřebík, který je potažen zinkem. Z této cely byste se měli přiblížit voltu. Pokud chcete napájet LED, musíte zapojit dva z těchto článků do série, abyste zdvojnásobili napětí. Za tímto účelem připojte žárovku k vodičům připojeným k anodě jedné baterie a katodě druhé a pomocí třetího vodiče propojte druhou dvojici elektrod k sobě navzájem.
Pozorování octové buňky
Protože je ocet čirý, můžete v octovém článku pozorovat zajímavé účinky na elektrody. Pokud spojíte dva z těchto článků do série a použijete je k napájení LED a necháte LED svítit celou noc, najdete ráno vrstvu černé usazeniny na zinkové elektrodě. To je způsobeno atomy mědi, které se kombinují s ionty vodíku v elektrolytu a shromažďují se na povrchu zinku. Měli byste také vidět bubliny plynného vodíku, které se tvoří na měděném pásu, když se vodíkové ionty z kyseliny spojují s elektrony a vytvářejí atomy vodíku a atomy se párují a tvoří molekuly vodíku.