Kā darbojas citrona pulkstenis

Ar citronu darbināmi pulksteņi darbojas, izmantojot elektrolīzes procesu. Citronu sula ir skābs elektrolīts, kas pēc tam tiek savienots ķēdē caur metāla elektrodu. Elektriskā lādiņa radīšanai jābūt diviem dažādiem metāliem; parasti ir cinks un varš. Pretējā gadījumā elektrolīzes izraisīšanai būtu jābūt ārējam elektrības avotam. Abi metāli rada strāvu, kas nepieciešama elektrolītu uzlādēšanai, tādējādi ļaujot notikt elektrolīzes (atdalīšanas) procesam un elektroenerģijas plūsmai pietiekami, lai darbinātu pulksteni.

Elektrolīze notiek visos elektriskajos procesos; tā ir elektriskās strāvas plūsma caur vielu, kas pazīstama kā elektrolīta vadītājs. Visiem vadītājiem ir joni, kas ātri kustas, tas nozīmē, ka tie ir izkusuši vai kustīgi. Lai izraisītu elektrolīzi, ir jāizveido ķēde, lai izveidotu elektrisko lādiņu. Ārējais elektrības avots (kam jābūt, lai sāktu procesu) iet caur elektrodu, kas ir starp elektrību un elektrolītu (šķidrums, kas satur kustīgus jonus), no kura elektrolīta joni absorbē vai zaudē elektroni. Joni, kas iegūst un zaudē elektronus, zaudē lādiņu un attālinās no elektrolīta. Tas ir process, kas ķīmiski atdala elementu, kā rezultātā tiek atbrīvota enerģija, kuru viesabonējošie elektroni nes visā ķēdē, tādējādi darbinot pulksteni, akumulatoru vai gaismu. Elektrolīzes procesu visvairāk izmanto ūdeņraža atdalīšanai no ūdenī esošā skābekļa.

Lielākajā daļā pulksteņu, kas darbināmi ar citronu, elektrodu vadītājs ir vai nu mazs jauktu metālu savienojums, vai divi atsevišķi metāli, kas savienoti kopā. Ir daudzi komerciāli ar citronu darbināmi pulksteņi, kuros tiek izmantoti mazi, no vara un cinka izgatavoti aizbāžņi, kuros citrons pēc tam tiek iestrēdzis. Savienojums izraisa elektrolīzi, un enerģija plūst caur slēpto vadu, lai darbinātu (parasti analogo) pulksteni.

Pazīstamais klases skolas dabaszinību gadatirgus projekts ir nedaudz mazāk romantisks pēc izskata, izmantojot citronu virkni, kuru caururbj tapas vai saspraudes, kas ietītas alumīnija folijā un kuras ir savienotas ar vara stiepli, kas caur savienojumu veido savienotu ķēdi pulksteni. Elektrolīts (citronskābe) ir klāt, ir divi metāli, tiek izveidota slēgta ķēde; var notikt elektrolīze, tādējādi darbinot pulksteni (kaut arī ļoti ierobežotu laiku). Citroni nav vienīgās lietas, kuras var izmantot pulksteņa darbināšanai, izmantojot elektrolīzi. Jebkurš šķidrais elektrolīts, piemēram, sālsūdens, ir efektīvs.