Slaná voda může sloužit jako elektrolyt v baterii a generovat elektřinu. Baterie má tři části: elektrolyt a dvě elektrody, které jsou vyrobeny z různých materiálů, často z kovů. Některé z prvních baterií vyrobených Alessandro Volta kolem roku 1880 používaly k výrobě elektřiny slanou vodu, stříbro a zinek. Tento typ baterie se snadno vyrábí a experimentuje.
Elektrolyty a baterie
Ve vodě se stolní sůl nebo chlorid sodný (NaCl) rozpouští na kladně nabité ionty sodíku (Na +) a záporně nabité ionty chloru (Cl-). Chemici nazývají roztok iontů, jako je tento, elektrolytem. V baterii jedna elektroda, nazývaná katoda, vylučuje elektrony do roztoku a zanechává v něm kladný náboj. Ve stejné době druhá elektroda, anoda, sbírá elektrony a dává jí záporný náboj. Tento proces usnadňují ionty v elektrolytu. Nevyváženost náboje mezi dvěma elektrodami vytváří rozdíl elektrického potenciálu nebo napětí. Pokud připojíte svorky v obvodu, elektrony vybudované v anodě protékají obvodem zpět do katody a vytvářejí elektrický proud.
Vaše vlastní hromada Voltaic
Volta vyrobil svoji baterii „Voltaic Pile“ s jednotkami, které se skládaly ze papíru nasáklého slanou vodou vloženého mezi stříbrný disk a zinkový disk. Naskládal tuto základní jednotku, aby vytvořil baterii se značným napětím. Termín pro tyto základní jednotky jsou buňky. Podobnou baterii můžete poměrně snadno vyrobit i s předměty pro domácnost. Budete potřebovat pět pencí vyrobených po roce 1982, karton nebo lepenku, sůl, vodu, elektrickou pásku, brusný papír o zrnitosti 120 a dva dráty s odizolovanými konci. Penny vyrobené v roce 1983 a později jsou zinkové disky potažené mědí. Díky této skutečnosti nepotřebujeme dva různé typy kovových disků, jako to dělal Volta.
Stavba baterie
Pískujte jednu stranu ze čtyř haléřů až na plochý zinkový povrch. Rozpusťte jednu polévkovou lžíci soli v jedné šálce vody (ohřev pomáhá). Z tvrdého papíru vystřihněte čtyři disky zhruba o velikosti pencí a namočte je do slané vody. Položte jednu měděnou stranu penny dolů na stůl a na ni položte namočený disk. Pokračujte v skládání střídáním haléřů a promočených disků s neporušeným centem v horní části posledního promočeného disku. Držte jeden drát na první minci a jeden na poslední minci, ovinete kolem sestavy elektrickou pásku, aby držela pohromadě. Utěsnění celé jednotky páskou zabrání odpařování a prodlouží životnost baterie.
Používání baterie
Každá buňka, skládající se ze zinkové strany jednoho penny, promočeného disku a měděné strany dalšího penny, generuje kolem jednoho voltu. Se čtyřmi články bude vaše baterie generovat zhruba čtyři volty. Můžete to otestovat na multimetru. Také čtyři volty stačí k tomu, aby LED zářila jasně. Připojte krátký vodič z LED na konec baterie, která má neporušený penny. Toto je anoda - záporný pól baterie.
Další experimenty
Téměř každá kombinace dvou různých kovů pro elektrody vytvoří baterii. Různé kombinace poskytují různá napětí. Akumulátor podobný baterii Volta můžete vyrobit skládáním článků ze slané vody nasáklé karty vložené mezi dva různé kovy. Nápady zahrnují haléře a nikly, haléře a hliník (fólie nebo pískované kousky popových plechovek), haléře a pozinkované podložky a nepotažené ocelové podložky a hliník.