Jak fungují hodiny citronu

Hodiny poháněné citronem fungují pomocí procesu elektrolýzy. Citronová šťáva je kyselý elektrolyt, který je poté připojen v obvodu přes kovovou elektrodu. K výrobě elektrického náboje musí být přítomny dva různé kovy; zinek a měď jsou běžné. Jinak by musel být k vyvolání elektrolýzy přítomen vnější elektrický zdroj. Tyto dva kovy produkují proud potřebný k nabíjení elektrolytů, což umožňuje, aby došlo k procesu elektrolýzy (oddělování) a aby elektřina proudila natolik, aby poháněla hodiny.

Elektrolýza je přítomna ve všech elektrických procesech; je to tok elektrického proudu látkou známou jako vodič elektrolytu. Všechny vodiče mají rychle se pohybující ionty, což znamená, že jsou roztavené nebo mobilní. K indukci elektrolýzy je třeba vytvořit obvod, který vytvoří elektrický náboj. Vnější zdroj elektřiny (který musí být přítomen k zahájení procesu) prochází elektrodou, která je přechod mezi elektřinou a elektrolytem (kapalina obsahující pohybující se ionty), ze které ionty elektrolytu absorbují nebo ztrácejí elektrony. Ionty, které získávají a ztrácejí elektrony, ztrácejí náboj a vzdalují se od elektrolytu. Jedná se o proces, který chemicky odděluje prvek, což vede k uvolnění energie, kterou přenášejí pohybující se elektrony v celém obvodu, a tím napájí hodiny, baterii nebo světlo. Proces elektrolýzy se zejména používá k oddělení vodíku od kyslíku ve vodě.

Ve většině hodin poháněných citronem je vodičem elektrody buď malý kolík smíšených kovů, nebo dva oddělené kovy spojené dohromady. Existuje mnoho komerčních hodin poháněných citronem, které používají malé ucpávky vyrobené z mědi a zinku, do kterých je citron poté zaseknutý. Připojení indukuje elektrolýzu a energie protéká skrytým vodičem k napájení (obvykle analogových) hodin.

Známý projekt přírodovědného veletrhu na základní škole vypadá trochu méně romanticky a používá k tomu provrtanou šňůru citronů špendlíky nebo kancelářské sponky zabalené do hliníkové fólie, které jsou spojeny měděným drátem, který tvoří propojený obvod prostřednictvím a hodiny. Je přítomen elektrolyt (kyselina citronová), jsou přítomny dva kovy, je vytvořen uzavřený okruh; může dojít k elektrolýze, a tím k napájení hodin (i když po velmi omezenou dobu). Citrony nejsou jediné věci, které lze použít k napájení hodin pomocí elektrolýzy. Účinný je jakýkoli kapalný elektrolyt, například slaná voda.