L'eau salée peut servir d'électrolyte dans une batterie, générant de l'électricité. Une batterie se compose de trois parties: un électrolyte et deux électrodes, qui sont constituées de matériaux différents, souvent des métaux. Certaines des premières batteries, fabriquées par Alessandro Volta vers 1880, utilisaient de l'eau salée, de l'argent et du zinc pour produire de l'électricité. Ce type de batterie est facile à construire et à expérimenter.
Électrolytes et batteries
Dans l'eau, le sel de table ou le chlorure de sodium (NaCl) se dissout en ions sodium chargés positivement (Na+) et en ions chlore chargés négativement (Cl-). Les chimistes appellent une solution d'ions comme celle-ci un électrolyte. Dans une batterie, une électrode, appelée cathode, libère des électrons dans la solution, la laissant avec une charge positive. Dans le même temps, l'autre électrode, l'anode, collecte des électrons, lui conférant une charge négative. Les ions dans l'électrolyte facilitent ce processus. Le déséquilibre de charge entre les deux électrodes crée une différence de potentiel électrique, ou tension. Si vous connectez les bornes d'un circuit, les électrons accumulés dans l'anode traverseront le circuit jusqu'à la cathode, créant un courant électrique.
Votre propre pile voltaïque
Volta a fabriqué sa batterie "Voltaic Pile" avec des unités constituées de papier imbibé d'eau salée pris en sandwich entre un disque d'argent et un disque de zinc. Il a empilé cette unité de base pour créer une batterie avec une tension importante. Le terme pour ces unités de base est cellules. Vous pouvez fabriquer une batterie similaire assez facilement avec des articles ménagers. Vous aurez besoin de cinq centimes fabriqués après 1982, de papier cartonné ou de carton, de sel, d'eau, de ruban isolant, de papier de verre grain 120 et de deux fils aux extrémités dénudées. Les pièces de monnaie fabriquées en 1983 et après sont des disques de zinc recouverts de cuivre. Grâce à ce fait, nous n'avons pas besoin de deux types différents de disques métalliques comme Volta l'a fait.
Construire la batterie
Poncez un côté de quatre des pièces de un cent jusqu'à une surface plane en zinc. Dissoudre une cuillère à soupe de sel dans une tasse d'eau (le chauffage aide). Dans le papier cartonné, découpez quatre disques à peu près de la taille d'un centime et faites-les tremper dans l'eau salée. Placez un penny côté cuivre vers le bas sur la table et placez un disque imbibé dessus. Continuez à empiler en alternant les centimes et les disques imbibés, avec le centime intact au-dessus du dernier disque imbibé. En tenant un fil sur la première pièce et un sur la dernière pièce, enroulez du ruban électrique autour de l'assemblage pour le maintenir ensemble. Sceller l'ensemble de l'unité avec du ruban adhésif empêchera l'évaporation, ce qui prolongera la durée de vie de la batterie.
Utilisation de la batterie
Chaque cellule, constituée du côté zinc d'un centime, d'un disque trempé et du côté cuivre d'un autre centime, génère environ un volt. Avec quatre cellules, votre batterie générera environ quatre volts. Vous pouvez tester cela avec un multimètre. De plus, quatre volts suffisent pour faire briller une LED. Connectez le fil court de la LED à l'extrémité de la batterie qui a le centime intact. C'est l'anode - le pôle négatif de la batterie.
Autres expériences
Presque n'importe quelle combinaison de deux métaux différents pour les électrodes fera une batterie. Différentes combinaisons donnent des tensions différentes. Vous pouvez fabriquer une batterie similaire à celle de Volta en empilant des cellules faites de papier cartonné imbibé d'eau salée pris en sandwich entre deux métaux différents. Les idées comprennent des centimes et des nickels, des centimes et de l'aluminium (feuille ou morceaux poncés de canettes de boisson gazeuse), des centimes et des rondelles zinguées, et des rondelles en acier non revêtu et en aluminium.