Sālsūdens var kalpot kā elektrolīts akumulatorā, radot elektrību. Baterijai ir trīs daļas: elektrolīts un divi elektrodi, kas izgatavoti no dažādiem materiāliem, bieži metāliem. Dažās no pirmajām baterijām, kuras Alessandro Volta izgatavoja ap 1880. gadu, elektrības ražošanai tika izmantots sālsūdens, sudrabs un cinks. Šāda veida akumulatorus ir viegli uzbūvēt un eksperimentēt.
Elektrolīti un baterijas
Ūdenī galda sāls vai nātrija hlorīds (NaCl) izšķīst pozitīvi lādētos nātrija jonos (Na +) un negatīvi lādētos hlora jonos (Cl-). Ķīmiķi šādu jonu šķīdumu sauc par elektrolītu. Baterijā viens elektrods, ko sauc par katodu, izšauj šķīdumā elektronus, atstājot to ar pozitīvu lādiņu. Tajā pašā laikā otrs elektrods, anods, savāc elektronus, piešķirot tam negatīvu lādiņu. Joni elektrolītā palīdz atvieglot šo procesu. Lādiņa disbalanss starp abiem elektrodiem rada elektriskā potenciāla starpību jeb spriegumu. Ja savienojat ķēdes spailes, anodā uzkrātie elektroni caur ķēdi plūsīs atpakaļ uz katodu, radot elektrisko strāvu.
Jūsu pašu Voltaic Pile
Volta izgatavoja savu "Voltaic Pile" akumulatoru ar vienībām, kas sastāvēja no sālsūdenī samērcēta papīra, kas iestiprināts starp sudraba disku un cinka disku. Viņš sakrāva šo pamatvienību, lai izveidotu akumulatoru ar ievērojamu spriegumu. Šādu pamata vienību termins ir šūnas. Līdzīgu akumulatoru varat izgatavot diezgan viegli ar sadzīves priekšmetiem. Jums būs nepieciešami pieci santīmi, kas izgatavoti pēc 1982. gada, kartons vai kartons, sāls, ūdens, elektriskā lente, 120 graudu smilšpapīrs un divi vadi ar noņemtiem galiem. Pennies, kas izgatavoti 1983. gadā un pēc tam, ir vara pārklāti cinka diski. Pateicoties šim faktam, mums nav vajadzīgi divi dažādi metāla diski, kā to darīja Volta.
Baterijas uzbūvēšana
Slīpējiet vienu pusi no četriem santīmiem līdz plakanai cinka virsmai. Vienu ēdamkaroti sāls izšķīdina vienā tasē ūdens (palīdz sildīšana). No kartona izgrieziet četrus diskus, kuru izmērs ir aptuveni santīmu, un iemērciet tos sālsūdenī. Novietojiet uz galda vienu santīmu vara uz leju un uz tā uzlieciet izmērcētu disku. Turpiniet sakraut, mainot santīmus un izmērcētus diskus, neskarto santīmu atrodoties pēdējā izmērcētā diska augšdaļā. Turot vienu stiepli uz pirmās monētas un vienu uz pēdējās monētas, aptiniet elektrisko lenti ap montāžu, lai to turētu kopā. Visas ierīces blīvēšana ar lenti kavēs iztvaikošanu, padarot akumulatoru ilgāku laiku.
Akumulatora lietošana
Katra šūna, kas sastāv no viena santīma cinka puses, izmērcēta diska un otra santīma vara vara, ģenerē ap vienu voltu. Ar četrām šūnām akumulators ģenerēs aptuveni četrus voltus. To var pārbaudīt ar multimetru. Arī četri volti ir pietiekami, lai LED spīdētu spoži. Pievienojiet īso vadu no LED līdz akumulatora galam, kuram ir neskarts penss. Tas ir anods - akumulatora negatīvais pols.
Turpmākie eksperimenti
Gandrīz jebkura divu dažādu metālu kombinācija elektrodiem padarīs akumulatoru. Dažādas kombinācijas dod atšķirīgu spriegumu. Varat izgatavot līdzīgu Volta akumulatoru, sakraujot šūnas, kas izgatavotas no sālsūdenī izmērcēta kartona, kas iestiprināts starp diviem dažādiem metāliem. Idejas ietver santīmus un niķeļus, santīmus un alumīniju (folijas vai slīpētus pop kārbu gabaliņus), santīmus un paplāksnes ar cinku un tērauda paplāksnes bez pārklājuma un alumīniju.
