Inhoud
Batterijen zetten chemische energie om in elektrische energie, en er zijn niet veel middelen voor nodig om er een te maken - je kunt een werkende batterij maken met een citroen. Je krijgt misschien niet veel stroom van een citroen, maar het principe van elektriciteitsopwekking is hetzelfde als dat voor de batterij in een auto. Het is gemakkelijk om over dit principe te leren wanneer je thuis eenvoudige batterijen kunt maken met twee onwaarschijnlijke ingrediënten: cola en azijn.
Hoe een batterij werkt
Een elektrochemische cel, die het eenvoudigste type batterij is, heeft drie componenten: een anode, een kathode en een elektrolyt. De anode en kathode zijn twee verschillende soorten metaal, waarvan de ene elektronen gemakkelijker verliest dan de andere. Als de twee metalen elkaar zouden raken, zouden elektronen stromen, maar te langzaam om een significante stroom te creëren. Wanneer de kathode en anode worden ondergedompeld in een elektrolyt, dat meestal een zuur is, veroorzaken chemische reacties tegengestelde ladingen op hen, maar de elektrolyt voorkomt dat de lading stroomt. Ze kunnen wel stromen als je de kathode en anode met een draad verbindt. Bovendien houden voortdurende reacties tussen de metalen en elektrolyt de batterij "opgeladen".
Een cola-batterij maken
Je kunt elke frisdrank met fosforzuur gebruiken om een voltaïsche cel te maken, en cola is een goed voorbeeld (dieet of normaal is prima, het is alleen het zuur dat ertoe doet). Het aluminium van een cola kan ook een goede kathode zijn, wat de negatieve aansluiting is. Gebruik snippers om een strook uit het blik te snijden en schuurpapier om de verf af te slijpen. Je hebt een strook koper nodig voor de anode of positieve terminal - deze kun je meestal in de ijzerhandel vinden. Giet de cola in een glas, dompel de strips onder en raak de strips aan met de sondes van een voltmeter. U zou een waarde van ongeveer 3/4 volt moeten krijgen.
Een azijnbatterij maken
Azijn maakt ook een goede elektrolyt, omdat het azijnzuur bevat. Je kunt koper gebruiken voor de anode, maar zink is een betere kathode dan aluminium; Als u geen zinkstrook heeft, gebruik dan een gegalvaniseerde nagel, die is bedekt met zink. Je zou dicht bij een volt van deze cel moeten komen. Als u een LED wilt voeden, moet u twee van deze cellen in serie bedraden om de spanning te verdubbelen. Om dit te doen, verbindt u de lamp met draden verbonden met de anode van de ene batterij en de kathode van de andere, en gebruikt u een derde draad om het andere paar elektroden met elkaar te verbinden.
Een azijncel observeren
Omdat azijn helder is, kunt u interessante effecten op de elektroden in een azijncel waarnemen. Als je twee van deze cellen in serie verbindt en ze gebruikt om een LED van stroom te voorzien, en je laat de LED de hele nacht aan, dan vind je 's ochtends een laag zwarte afzettingen op de zinkelektrode. Dat wordt veroorzaakt door koperatomen, die combineren met waterstofionen in de elektrolyt en zich verzamelen op het zinkoppervlak. Je zou ook bellen van waterstofgas op de koperen strip moeten zien als waterstofionen van het zuur combineren met elektronen om waterstofatomen te vormen, en de atomen paren zich om waterstofmoleculen te vormen.