L'acqua salata può fungere da elettrolita in una batteria, generando elettricità. Una batteria ha tre parti: un elettrolita e due elettrodi, che sono fatti di materiali diversi, spesso metalli. Alcune delle prime batterie, realizzate da Alessandro Volta intorno al 1880, utilizzavano acqua salata, argento e zinco per generare elettricità. Questo tipo di batteria è facile da costruire e sperimentare.
Elettroliti e batterie
In acqua, il sale da cucina, o cloruro di sodio (NaCl), si dissolve in ioni di sodio con carica positiva (Na+) e ioni di cloro con carica negativa (Cl-). I chimici chiamano elettrolita una soluzione di ioni come questa. In una batteria, un elettrodo, chiamato catodo, rilascia elettroni nella soluzione, lasciandola con una carica positiva. Allo stesso tempo, l'altro elettrodo, l'anodo, raccoglie gli elettroni, conferendogli una carica negativa. Gli ioni nell'elettrolita aiutano a facilitare questo processo. Lo squilibrio di carica tra i due elettrodi crea una differenza di potenziale elettrico, o tensione. Se colleghi i terminali in un circuito, gli elettroni accumulati nell'anodo fluiranno attraverso il circuito verso il catodo, creando una corrente elettrica.
La tua pila voltaica
Volta realizzò la sua batteria "Pila Voltaica" con unità costituite da carta imbevuta di acqua salata inserita tra un disco d'argento e un disco di zinco. Ha impilato questa unità di base per creare una batteria con una tensione significativa. Il termine per tali unità di base è cellule. Puoi realizzare una batteria simile abbastanza facilmente con gli articoli per la casa. Avrai bisogno di cinque centesimi realizzati dopo il 1982, cartoncino o cartone, sale, acqua, nastro isolante, carta vetrata a grana 120 e due fili con le estremità spellate. I penny prodotti nel 1983 e dopo sono dischi di zinco rivestiti in rame. Grazie a questo fatto, non abbiamo bisogno di due diversi tipi di dischi metallici come ha fatto Volta.
Costruire la batteria
Carteggiare un lato di quattro centesimi fino a ottenere una superficie piana di zinco. Sciogliere un cucchiaio di sale in una tazza d'acqua (il riscaldamento aiuta). Dal cartoncino ritagliate quattro dischetti delle dimensioni più o meno delle monetine e immergeteli nell'acqua salata. Metti un penny con il lato di rame rivolto verso il basso sul tavolo e posizionaci sopra un disco imbevuto. Continua a impilare alternando penny e dischi imbevuti, con il penny intatto sopra l'ultimo disco imbevuto. Tenendo un filo sulla prima moneta e uno sull'ultima moneta, avvolgi del nastro isolante attorno al gruppo per tenerlo insieme. Sigillare l'intera unità con nastro adesivo inibirà l'evaporazione, prolungando la durata della batteria.
Utilizzo della batteria
Ogni cella, costituita dal lato zinco di un centesimo, un disco imbevuto e il lato rame di un altro centesimo, genera circa un volt. Con quattro celle, la batteria genererà circa quattro volt. Puoi verificarlo con un multimetro. Inoltre, quattro volt sono sufficienti per far brillare un LED. Collegare il cavo corto dal LED all'estremità della batteria che ha il penny intatto. Questo è l'anodo, il polo negativo della batteria.
Ulteriori esperimenti
Quasi ogni combinazione di due metalli diversi per gli elettrodi farà una batteria. Combinazioni diverse producono tensioni diverse. Puoi creare una batteria simile a quella di Volta impilando celle fatte di cartoncino imbevuto di acqua salata racchiuse tra due metalli diversi. Le idee includono penny e nickel, penny e alluminio (lamine o pezzi di lattine smerigliate), penny e rondelle zincate e rondelle in acciaio non rivestito e alluminio.