Fremstilling af elektricitet fra saltvand

Saltvand kan fungere som elektrolytten i et batteri og generere elektricitet. Et batteri har tre dele: en elektrolyt og to elektroder, der er lavet af forskellige materialer, ofte metaller. Nogle af de første batterier, fremstillet af Alessandro Volta omkring 1880, brugte saltvand, sølv og zink til at generere elektricitet. Denne type batteri er let at bygge og eksperimentere med.

I vand, bordsalt eller natriumchlorid (NaCl) opløses i positivt ladede natriumioner (Na +) og negativt ladede klorioner (Cl-). Kemikere kalder en opløsning af ioner som denne en elektrolyt. I et batteri kaster en elektrode, kaldet katoden, elektroner i opløsningen og efterlader den med en positiv ladning. Samtidig samler den anden elektrode, anoden, elektroner, hvilket giver den en negativ ladning. Ioner i elektrolytten hjælper med at lette denne proces. Opladningsubalancen mellem de to elektroder skaber en elektrisk potentialforskel eller spænding. Hvis du forbinder terminalerne i et kredsløb, strømmer de elektroner, der er bygget op i anoden, gennem kredsløbet tilbage til katoden og skaber en elektrisk strøm.

Volta lavede sit "Voltaic Pile" batteri med enheder bestående af saltvand-gennemblødt papir klemt ind mellem en sølvskive og en zinkskive. Han stablede denne basisenhed op for at skabe et batteri med betydelig spænding. Udtrykket for sådanne basisenheder er celler. Du kan lave et lignende batteri ganske let med husholdningsartikler. Du skal bruge fem øre fremstillet efter 1982, karton eller pap, salt, vand, elektrisk tape, 120-sandkornpapir og to ledninger med strippede ender. Øre fremstillet i 1983 og derefter er kobberbelagte zinkskiver. Takket være denne kendsgerning har vi ikke brug for to forskellige typer metalskiver, som Volta gjorde.

Slib den ene side af fire øre helt ned til en flad zinkoverflade. Opløs en spiseskefuld salt i en kop vand (opvarmning hjælper). Skær fire skiver, der er omtrent lige så store som øre, ud af kartonen og blød dem i saltvandet. Læg en øre kobberside ned på bordet, og læg en gennemblødt disk oven på den. Fortsæt stabling med skiftende øre og gennemblødte diske med den intakte øre oven på den sidst gennemblødte disk. Hold en ledning på den første mønt og en på den sidste mønt, vikl elektrisk tape rundt om enheden for at holde den sammen. Forsegling af hele enheden med tape hæmmer fordampning, hvilket får batteriet til at vare længere.

Hver celle, der består af zinksiden af ​​en øre, en gennemblødt skive og kobbersiden af ​​en anden øre, genererer omkring en volt. Med fire celler genererer dit batteri cirka fire volt. Du kan teste dette med et multimeter. Også fire volt er nok til at få en LED til at skinne skarpt. Tilslut den korte ledning fra LED'en til enden af ​​batteriet, der har den intakte øre. Dette er anoden - batteriets negative pol.

Næsten enhver kombination af to forskellige metaller til elektroderne vil skabe et batteri. Forskellige kombinationer giver forskellige spændinger. Du kan fremstille et batteri svarende til Volta's ved at stable celler fremstillet af saltvandsblødt karton, der er klemt mellem to forskellige metaller. Idéer omfatter øre og nikkel, øre og aluminium (folie eller slibede stykker popdåser), øre og zinkbelagte skiver og ubelagte stålskiver og aluminium.