Batérie premieňajú chemickú energiu na elektrickú energiu a jej vytvorenie nevyžaduje veľa zdrojov - môžete si vyrobiť pracovnú batériu s citrónom. Možno nebudete mať veľa energie z citrónu, ale princíp výroby elektriny je rovnaký ako pri batérii v automobile. Je ľahké sa o tomto princípe dozvedieť, keď si môžete doma vyrobiť jednoduché batérie z dvoch nepravdepodobných ingrediencií: koks a ocot.
Ako funguje batéria
Elektrochemický článok, ktorý je najjednoduchším typom batérie, má tri zložky: anódu, katódu a elektrolyt. Anóda a katóda sú dva rôzne typy kovov, z ktorých jeden stráca elektróny ľahšie ako druhý. Keby sa tieto dva kovy navzájom dotýkali, elektróny by prúdili, ale príliš pomaly na to, aby vytvorili značný prúd. Keď sú katóda a anóda ponorené do elektrolytu, čo je zvyčajne kyselina, chemické reakcie na nich vytvárajú opačné náboje, ale elektrolyt zabraňuje prúdeniu náboja. Môžu však tiecť, ak však katódu a anódu spojíte drôtom. Navyše prebiehajúce reakcie medzi kovmi a elektrolytom udržujú batériu „nabitú“.
Výroba koksovej batérie
Na výrobu galvanického článku môžete použiť akýkoľvek nealkoholický nápoj, ktorý obsahuje kyselinu fosforečnú. Dobrým príkladom je koks (dôležitá je iba strava alebo pravidelná konzumácia, záleží iba na kyseline). Hliník z koksu tiež umožňuje dobrú katódu, čo je záporný pól. Pomocou odstreľovačov odstrihnite z plechovky pásik a brúsnym papierom odbrúste farbu. Potrebujete prúžok medi pre anódu alebo kladný pól - to zvyčajne nájdete v železiarstve. Nalejte colu do pohára, ponorte prúžky a dotknite sa prúžkov sondami voltmetra. Mali by ste dostať nameranú hodnotu asi 3/4 voltu.
Príprava octovej batérie
Ocot je tiež dobrým elektrolytom, pretože obsahuje kyselinu octovú. Pre anódu môžete použiť meď, ale zinok robí lepšiu katódu ako hliník; ak nemáte zinkový pás, použite pozinkovaný klinec, ktorý je potiahnutý zinkom. Z tejto bunky by ste sa mali priblížiť k voltu. Ak chcete napájať LED, musíte zapojiť dva z týchto článkov do série, aby ste zdvojnásobili napätie. Za týmto účelom pripojte žiarovku k vodičom pripojeným k anóde jednej batérie a katóde druhej a pomocou tretieho drôtu pripojte druhú dvojicu elektród k sebe.
Pozorovanie octovej bunky
Pretože je ocot čistý, môžete v octovom článku pozorovať zaujímavé účinky na elektródy. Ak spojíte dva z týchto článkov do série a použijete ich na napájanie LED diódy a necháte LED svietiť celú noc, nájdete ráno na zinkovej elektróde vrstvu čiernych usadenín. Je to spôsobené atómami medi, ktoré sa kombinujú s iónmi vodíka v elektrolyte a zhromažďujú sa na povrchu zinku. Mali by ste tiež vidieť, že na medenom páse sa tvoria bubliny plynného vodíka, keď sa ióny vodíka z kyseliny spájajú s elektrónmi a vytvárajú atómy vodíka a atómy sa párujú a vytvárajú molekuly vodíka.