Wie eine Zitronenuhr funktioniert

Zitronenbetriebene Uhren funktionieren nach dem Verfahren der Elektrolyse. Der Zitronensaft ist ein saurer Elektrolyt, der dann über eine Metallelektrode in einen Stromkreis geschaltet wird. Es müssen zwei verschiedene Metalle vorhanden sein, um eine elektrische Ladung zu erzeugen; Zink und Kupfer sind üblich. Andernfalls müsste eine externe Stromquelle vorhanden sein, um die Elektrolyse zu induzieren. Die beiden Metalle erzeugen den Strom, der zum Aufladen der Elektrolyte erforderlich ist, wodurch der Prozess der Elektrolyse (Trennung) abläuft und genügend Strom fließen kann, um eine Uhr anzutreiben.

Elektrolyse ist in allen elektrischen Prozessen vorhanden; es ist der elektrische Stromfluss durch eine Substanz, die als Elektrolytleiter bekannt ist. Alle Leiter haben Ionen, die sich schnell bewegen, dh sie sind geschmolzen oder beweglich. Um eine Elektrolyse zu induzieren, muss ein Stromkreis geschaffen werden, um eine elektrische Ladung zu erzeugen. Eine externe Stromquelle (die vorhanden sein muss, um den Prozess einzuleiten) geht durch eine Elektrode, die Vermittler von Elektrizität und Elektrolyt (Flüssigkeit mit beweglichen Ionen), aus der die Elektrolytionen aufnehmen oder verlieren Elektronen. Die Ionen, die Elektronen aufnehmen und abgeben, verlieren ihre Ladung und entfernen sich vom Elektrolyten. Es ist ein Prozess, der ein Element chemisch trennt, was zur Freisetzung von Energie führt, die von den wandernden Elektronen durch den Stromkreis getragen wird und so eine Uhr, eine Batterie oder ein Licht mit Strom versorgt. Das Verfahren der Elektrolyse wird vor allem zur Trennung von Wasserstoff von Sauerstoff in Wasser verwendet.

Bei den meisten zitronenbetriebenen Uhren ist der Elektrodenleiter entweder ein kleiner Stift aus gemischten Metallen oder zwei separate Metalle, die miteinander verbunden sind. Es gibt viele kommerzielle zitronenbetriebene Uhren, die kleine Stecker aus Kupfer und Zink verwenden, in die dann die Zitrone gesteckt wird. Die Verbindung induziert eine Elektrolyse, und die Energie fließt durch einen versteckten Draht, um die (normalerweise analoge) Uhr mit Strom zu versorgen.

Das bekannte Science Fair-Projekt der Grundschule sieht etwas weniger romantisch aus und verwendet eine Zitronenkette, die von durchbohrt ist mit Aluminiumfolie umwickelte Stifte oder Büroklammern, die durch einen Kupferdraht verbunden sind, der einen verbundenen Stromkreis durch a. bildet Uhr. Der Elektrolyt (Zitronensäure) ist vorhanden, die beiden Metalle sind vorhanden, ein geschlossener Kreislauf entsteht; Elektrolyse kann auftreten und so eine Uhr mit Strom versorgen (wenn auch für eine sehr begrenzte Zeit). Zitronen sind nicht die einzigen Dinge, die verwendet werden können, um eine Uhr mittels Elektrolyse anzutreiben. Jeder flüssige Elektrolyt, wie Salzwasser, ist wirksam.