Baterije pretvarjajo kemično energijo v električno energijo in za njeno ustvarjanje ni treba veliko sredstev - delujočo baterijo lahko naredite z limono. Morda limone ne boste dobili preveč, vendar je načelo proizvodnje električne energije enako kot pri akumulatorju v avtomobilu. Tega načela je enostavno spoznati, ko lahko doma naredite preproste baterije iz dveh neverjetnih sestavin: koksa in kisa.
Kako deluje baterija
Elektrokemijska celica, ki je najpreprostejši tip baterij, ima tri komponente: anodo, katodo in elektrolit. Anoda in katoda sta dve različni vrsti kovine, od katerih ena lažje izgublja elektrone kot druga. Če bi se kovini dotikali drug drugega, bi elektroni tekli, vendar prepočasi, da bi ustvarili pomemben tok. Ko sta katoda in anoda potopljeni v elektrolit, ki je običajno kislina, kemične reakcije na njih ustvarijo nasprotne naboje, vendar elektrolit prepreči, da bi naboj tekel. Če pa katodo in anodo povežete z žico, lahko tečejo. Poleg tega tekoče reakcije med kovinami in elektrolitom omogočajo, da je baterija "napolnjena".
Izdelava koksne baterije
Iz katere koli brezalkoholne pijače, ki vsebuje fosforno kislino, lahko naredite voltaično celico, koks pa je dober primer (dieta ali običajna je v redu, pomembna je samo kislina). Aluminij iz kokakole lahko naredi tudi dobro katodo, ki je negativni priključek. Z ostrostrelci izrežite trak iz pločevinke in brusni papir, da zmeljete barvo. Za anodo ali pozitivni priključek potrebujete bakreni trak - to običajno najdete v trgovini s strojno opremo. Kokakolo nalijte v kozarec, potopite trakove in se jih dotaknite s sondami voltmetra. Odčitati bi morali približno 3/4 volta.
Izdelava kisne baterije
Tudi kis je dober elektrolit, ker vsebuje ocetno kislino. Za anodo lahko uporabite baker, toda cink daje boljšo katodo kot aluminij; če nimate cinkovega traku, uporabite pocinkan žebelj, ki je prevlečen s cinkom. Morali bi se približati voltu iz te celice. Če želite napajati LED, morate zaporedoma priključiti dve od teh celic, da podvojite napetost. Če želite to narediti, žarnico priključite na kable, ki so priključeni na anodo ene baterije in katodo druge, ter uporabite tretjo žico, da med seboj povežete drugi par elektrod.
Opazovanje kisne celice
Ker je kis prozoren, lahko opazite zanimive učinke na elektrodi v kisni celici. Če dve od teh celic zaporedno povežete in z njimi napajate LED in pustite LED vklopljeno vso noč, boste na cinkovi elektrodi zjutraj našli plast črnih oblog. To povzročajo atomi bakra, ki se v elektrolitu kombinirajo z vodikovimi ioni in se zbirajo na površini cinka. Na bakrenem traku bi morali videti tudi mehurčke vodikovega plina, ko se vodikovi ioni iz kisline združijo z elektroni in tvorijo vodikove atome, atomi pa se parijo in tvorijo molekule vodika.