მარილიან წყალს შეუძლია ბატარეის ელექტროლიტის ფუნქცია, ელექტროენერგიის გამომუშავება. ბატარეას აქვს სამი ნაწილი: ელექტროლიტი და ორი ელექტროდი, რომლებიც დამზადებულია სხვადასხვა მასალისგან, ხშირად მეტალისგან. ალესანდრო ვოლტას მიერ შექმნილ ზოგიერთ პირველ ბატარეაში, დაახლოებით 1880 წელს, გამოიყენებოდა მარილიანი წყალი, ვერცხლი და თუთია ელექტროენერგიის წარმოებისთვის. ამ ტიპის ელემენტის აგება და ექსპერიმენტი მარტივია.
ელექტროლიტები და ელემენტები
წყალში, სუფრის მარილში ან ნატრიუმის ქლორიდში (NaCl) იხსნება დადებითად დამუხტულ ნატრიუმის იონებად (Na +) და უარყოფითად დამუხტულ ქლორის იონებად (Cl-). ქიმიკოსები იონების ხსნარს, მაგალითად, ელექტროლიტს უწოდებენ. ბატარეაში ერთი ელექტროდი, რომელსაც კათოდს უწოდებენ, ელექტრონებს ხსნის ხსნარში და ტოვებს მას დადებითი მუხტით. ამავე დროს, სხვა ელექტროდი, ანოდი, აგროვებს ელექტრონებს, აძლევს მას უარყოფით მუხტს. ელექტროლიტში არსებული იონები ხელს უწყობენ ამ პროცესის გამარტივებას. ორ ელექტროდს შორის მუხტის დისბალანსი ქმნის ელექტრული პოტენციალის სხვაობას, ან ძაბვას. თუ ტერმინალებს წრეში დააკავშირებთ, ანოდში ჩაშენებული ელექტრონები წრიული გზით შემოვა კათოდზე, შექმნის ელექტროენერგიას.
თქვენი საკუთარი ვოლტაური წყობა
ვოლტამ დაამზადა თავისი "Voltaic Pile" ბატარეა, რომელიც შედგება მარილიანი წყლით გაჟღენთილი ქაღალდისგან, რომელიც მოთავსებულია ვერცხლის და თუთიის დისკებს შორის. მან დაალაგა ეს ძირითადი ერთეული, რომ შექმნას ელემენტი მნიშვნელოვანი ძაბვით. ასეთი ძირითადი ერთეულების ტერმინი არის უჯრედები. მსგავსი ბატარეის დამზადება საკმაოდ მარტივად შეგიძლიათ საყოფაცხოვრებო ნივთებით. თქვენ დაგჭირდებათ 1982 წლის შემდეგ გაკეთებული ხუთი გროში, მუყაო ან მუყაო, მარილი, წყალი, ელექტრო ფირ, 120 გრანიანი ქვიშა და ორი მავთული გაშიშვლებული ბოლოებით. 1983 წელს გაკეთებული პენი არის სპილენძის დაფარული თუთიის დისკები. ამ ფაქტის წყალობით, ჩვენ არ გვჭირდება ორი განსხვავებული ტიპის მეტალის დისკი, როგორც ვოლტას.
ბატარეის მშენებლობა
ოთხი გროშის ერთი მხარე ქვიშაში ჩაუშვით თუთიის ბრტყელ ზედაპირამდე. გახსენით ერთი სუფრის კოვზი მარილი ერთ ჭიქა წყალში (გათბობა ეხმარება). მუყაოს კარტოფილისგან ამოჭრა ოთხი დისკი, რომელიც დაახლოებით გროშის ზომაა და დაასველე ისინი მარილიან წყალში. განათავსეთ ერთი პენი სპილენძის მხარე ქვემოთ მაგიდაზე და განათავსეთ გაჟღენთილი დისკი მასზე. განაგრძეთ დაწყობა გროშებით და გაჟღენთილი დისკებით, ბოლო გაჟღენთილი დისკის თავზე ხელუხლებელი პენით. გამართავს ერთ მავთულს პირველ მონეტაზე და ერთს ბოლო მონეტაზე, გადაიტანეთ ელექტრული ლენტი ასამბლეის გარშემო, რომ იგი ერთად იყოს გამართული. მთელი აპარატის ლენტით დალუქვა აფერხებს აორთქლებას, რაც ბატარეას მეტ ხანს გაძლებს.
ბატარეის გამოყენება
თითოეული უჯრედი, რომელიც შედგება ერთი პენის თუთიის მხარისგან, გაჟღენთილი დისკიდან და მეორე პენისის სპილენძის მხრიდან, ქმნის დაახლოებით ერთ ვოლტს. ოთხი უჯრით თქვენი ბატარეა გამოიმუშავებს დაახლოებით ოთხ ვოლტს. ამის ტესტირება შეგიძლიათ მულტიმეტრით. ასევე, ოთხი ვოლტი საკმარისია იმისათვის, რომ LED ბრწყინავს. შეაერთეთ მოკლე სადენი LED- დან ბატარეის ბოლოს, რომელსაც აქვს უცვლელი პენი. ეს არის ანოდი - ელემენტის უარყოფითი პოლუსი.
შემდგომი ექსპერიმენტები
ელექტროდების ორი განსხვავებული ლითონის თითქმის ნებისმიერი კომბინაცია გახდის ბატარეას. სხვადასხვა კომბინაციები იძლევა სხვადასხვა ძაბვას. შეგიძლიათ გააკეთოთ ვოლტას მსგავსი ბატარეა ორ სხვადასხვა მეტალს შორის მოთავსებული მარილიანი წყლით გაჟღენთილი მუყაოსგან დამზადებული უჯრედების დაგროვებით. იდეებში შედის პენი და ნიკელები, გროშები და ალუმინი (ფოლგის ან პოპ – ქილათა ქვიშის ნაჭრები), გროშები და თუთია დაფარული საყელურები და ფოლადის უჟანგავი საყელურები და ალუმინი.