Jak działa zegar cytrynowy

Zegary zasilane cytryną działają w procesie elektrolizy. Sok z cytryny to kwaśny elektrolit, który jest następnie połączony w obwód przez metalową elektrodę. Aby wytworzyć ładunek elektryczny, muszą być obecne dwa różne metale; cynk i miedź są powszechne. W przeciwnym razie musiałoby być obecne zewnętrzne źródło energii elektrycznej, aby wywołać elektrolizę. Te dwa metale wytwarzają prąd niezbędny do naładowania elektrolitów, umożliwiając w ten sposób proces elektrolizy (separacji) i przepływ prądu wystarczający do zasilania zegara.

Elektroliza jest obecna we wszystkich procesach elektrycznych; jest to przepływ prądu elektrycznego przez substancję znaną jako przewodnik elektrolitu. Wszystkie przewodniki zawierają jony, które poruszają się szybko, co oznacza, że ​​są stopione lub ruchome. Aby wywołać elektrolizę, należy stworzyć obwód, który wytworzy ładunek elektryczny. Zewnętrzne źródło energii elektrycznej (które musi być obecne, aby zainicjować proces) przechodzi przez elektrodę, która jest pośredniczenie elektryczności i elektrolitu (ciecz zawierająca poruszające się jony), z którego jony elektrolitu pochłaniają lub tracą elektrony. Jony, które zyskują i tracą elektrony, tracą swój ładunek i oddalają się od elektrolitu. Jest to proces, w którym chemicznie oddziela się element, w wyniku czego uwalniana jest energia niesiona przez wędrujące elektrony w obwodzie, zasilając w ten sposób zegar, baterię lub światło. Proces elektrolizy stosuje się przede wszystkim do oddzielania wodoru od tlenu w wodzie.

W większości zegarów z cytryną przewodnik elektrody jest albo małym kołkiem z mieszanych metali, albo dwoma oddzielnymi metalami połączonymi ze sobą. Istnieje wiele komercyjnych zegarów napędzanych cytryną, które wykorzystują małe wtyczki wykonane z miedzi i cynku, w które następnie wbijana jest cytryna. Połączenie indukuje elektrolizę, a energia przepływa ukrytym przewodem, aby zasilać (zwykle analogowy) zegar.

Znany projekt Science Fair w szkole podstawowej ma nieco mniej romantyczny wygląd, wykorzystując sznurek cytryn przekłutych szpilki lub spinacze do papieru owinięte folią aluminiową, które są połączone miedzianym drutem, który tworzy połączony obwód przez a zegar. Elektrolit (kwas cytrynowy) jest obecny, dwa metale są obecne, powstaje zamknięty obwód; może wystąpić elektroliza, zasilając w ten sposób zegar (choć przez bardzo ograniczony czas). Cytryny to nie jedyne rzeczy, których można użyć do zasilania zegara za pomocą elektrolizy. Każdy płynny elektrolit, taki jak słona woda, jest skuteczny.