Ako fungujú citrónové hodiny

Hodiny poháňané citrónom pracujú pomocou procesu elektrolýzy. Citrónová šťava je kyslý elektrolyt, ktorý sa potom v okruhu spája pomocou kovovej elektródy. Na výrobu elektrického náboja musia byť prítomné dva rôzne kovy; zinok a meď sú bežné. V opačnom prípade by musel byť prítomný vonkajší elektrický zdroj, ktorý by indukoval elektrolýzu. Tieto dva kovy produkujú prúd potrebný na nabitie elektrolytov, čo umožňuje prebiehať proces elektrolýzy (separácie) a elektriny prúdiť natoľko, aby napájali hodiny.

Elektrolýza je prítomná vo všetkých elektrických procesoch; je to tok elektrického prúdu látkou známou ako vodič elektrolytu. Všetky vodiče majú ióny, ktoré sa rýchlo pohybujú, čo znamená, že sú roztavené alebo pohyblivé. Na indukciu elektrolýzy musí byť vytvorený obvod na vytvorenie elektrického náboja. Vonkajší zdroj elektriny (ktorý musí byť prítomný na spustenie procesu) prechádza elektródou, ktorou je prechod medzi elektrinou a elektrolytom (kvapalina obsahujúca pohybujúce sa ióny), z ktorých ióny elektrolytu absorbujú alebo strácajú elektróny. Ióny, ktoré získavajú a strácajú elektróny, strácajú náboj a vzďaľujú sa od elektrolytu. Je to proces, ktorý chemicky oddeľuje prvok, ktorého výsledkom je uvoľnenie energie prenášanej pohybujúcimi sa elektrónmi v celom obvode, čím sa napájajú hodiny, batéria alebo svetlo. Najvýraznejšie sa používa proces elektrolýzy na oddelenie vodíka od kyslíka vo vode.

Vo väčšine hodín poháňaných citrónom je elektródovým vodičom buď malý kolík zmiešaných kovov, alebo dva navzájom spojené kovy. Existuje veľa komerčných hodín na citrónový pohon, ktoré používajú malé zátky vyrobené z medi a zinku, do ktorých je potom citrón zapichnutý. Pripojenie indukuje elektrolýzu a energia prúdi skrytým vodičom na napájanie (zvyčajne analógových) hodín.

Známy projekt prírodovedného veľtrhu pre základné školy je vzhľadovo trochu menej romantický a využíva prerezanú šnúru citrónov špendlíky alebo sponky zabalené do hliníkovej fólie, ktoré sú spojené medeným drôtom, ktorý vytvára prepojený obvod cez a hodiny. Je prítomný elektrolyt (kyselina citrónová), sú prítomné dva kovy, vytvorí sa uzavretý okruh; môže dôjsť k elektrolýze, a tým k napájaniu hodín (aj keď len na veľmi obmedzené časové obdobie). Citróny nie sú jediné veci, ktoré sa dajú použiť na napájanie hodín pomocou elektrolýzy. Účinný je akýkoľvek tekutý elektrolyt, napríklad slaná voda.