Πώς λειτουργεί ένα ρολόι λεμονιού

Τα ρολόγια με λεμόνι λειτουργούν χρησιμοποιώντας τη διαδικασία της ηλεκτρόλυσης. Ο χυμός λεμονιού είναι ένας όξινος ηλεκτρολύτης, ο οποίος στη συνέχεια συνδέεται σε ένα κύκλωμα μέσω ενός μεταλλικού ηλεκτροδίου. Πρέπει να υπάρχουν δύο διαφορετικά μέταλλα για την παραγωγή ηλεκτρικού φορτίου. Ο ψευδάργυρος και ο χαλκός είναι κοινά. Διαφορετικά, μια εξωτερική ηλεκτρική πηγή θα έπρεπε να υπάρχει για να προκαλέσει ηλεκτρόλυση. Τα δύο μέταλλα παράγουν το ρεύμα που είναι απαραίτητο για τη φόρτιση των ηλεκτρολυτών, επιτρέποντας έτσι τη διαδικασία της ηλεκτρόλυσης (διαχωρισμός) και την ηλεκτρική ενέργεια που ρέει αρκετά για να τροφοδοτήσει ένα ρολόι.

Η ηλεκτρόλυση υπάρχει σε όλες τις ηλεκτρικές διεργασίες. είναι η ροή του ηλεκτρικού ρεύματος μέσω μιας ουσίας που είναι γνωστή ως αγωγός ηλεκτρολύτη. Όλοι οι αγωγοί έχουν ιόντα που κινούνται γρήγορα, που σημαίνει ότι είναι λιωμένα ή κινητά. Για να προκληθεί ηλεκτρόλυση, πρέπει να δημιουργηθεί ένα κύκλωμα για τη δημιουργία ηλεκτρικού φορτίου. Μια εξωτερική πηγή ηλεκτρικής ενέργειας (η οποία πρέπει να είναι παρούσα για να ξεκινήσει η διαδικασία) διέρχεται μέσω ενός ηλεκτροδίου που είναι μεταξύ της ηλεκτρικής ενέργειας και του ηλεκτρολύτη (υγρό που περιέχει κινούμενα ιόντα) από τα οποία απορροφούν ή χάνουν τα ιόντα ηλεκτρολύτη ηλεκτρόνια. Τα ιόντα που κερδίζουν και χάνουν ηλεκτρόνια χάνουν το φορτίο τους και απομακρύνονται από τον ηλεκτρολύτη. Είναι μια διαδικασία που διαχωρίζει χημικά ένα στοιχείο, με αποτέλεσμα την απελευθέρωση ενέργειας που μεταφέρεται από τα ηλεκτρόνια περιαγωγής σε όλο το κύκλωμα, τροφοδοτώντας έτσι ένα ρολόι, μπαταρία ή φως. Η διαδικασία της ηλεκτρόλυσης χρησιμοποιείται κυρίως για το διαχωρισμό του υδρογόνου από το οξυγόνο στο νερό.

Στα περισσότερα ρολόγια με λεμόνι, ο αγωγός του ηλεκτροδίου είναι είτε ένας μικρός γόμφος μικτών μετάλλων είτε δύο ξεχωριστά μέταλλα συνδεδεμένα μεταξύ τους. Υπάρχουν πολλά εμπορικά ρολόγια με λεμόνι που χρησιμοποιούν μικρά βύσματα από χαλκό και ψευδάργυρο, στα οποία το λεμόνι κολλά στη συνέχεια. Η σύνδεση προκαλεί ηλεκτρόλυση και η ενέργεια ρέει μέσω κρυφού καλωδίου για την τροφοδοσία του (συνήθως αναλογικού) ρολογιού.

Το γνωστό έργο της έκθεσης σχολικής επιστήμης είναι λίγο λιγότερο ρομαντικό στην εμφάνιση, χρησιμοποιώντας μια σειρά από λεμόνια τρυπημένα από καρφίτσες ή συνδετήρες τυλιγμένοι σε αλουμινόχαρτο που συνδέονται με χάλκινο σύρμα που σχηματίζει ένα συνδεδεμένο κύκλωμα μέσω α ρολόι. Ο ηλεκτρολύτης (οξύ λεμονιού) υπάρχει, τα δύο μέταλλα είναι παρόντα, δημιουργείται ένα κλειστό κύκλωμα. μπορεί να συμβεί ηλεκτρόλυση, τροφοδοτώντας έτσι ένα ρολόι (αν και για πολύ περιορισμένο χρονικό διάστημα). Τα λεμόνια δεν είναι τα μόνα πράγματα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την τροφοδοσία ενός ρολογιού χρησιμοποιώντας ηλεκτρόλυση. Οποιοσδήποτε υγρός ηλεκτρολύτης, όπως το αλμυρό νερό, είναι αποτελεσματικός.