Саморобна батарейка з елемента вольта

Більшість саморобних гальванічних елементів страждають від поляризації, в процесі їх роботи на електродах будуть виділятися газоподібні продукти реакції, що швидко знижує ефективність роботи. Для прикладу розглянемо елемент Вольта.

елемент Вольта

Його пристрій добре відомо, в якості позитивного електрода використовується мідна пластина, в якості негативного - цинкова. Електроліт - розчин сірчаної кислоти. Під час експерименту використовуємо замість розчину сірчаної кислоти, безпечний 10% розчин кухонної солі.

Розчин кухонної солі не надто активний електроліт, але тим не менше поляризація електродів з'явиться досить швидко. Видно, що під навантаженням напруга на висновках елемента помітно знижується. Як навантаження тут і далі використовується резистор 1 кОм, мультиметр показує напругу в мілівольтах.

Поступово на мідному електроді виділяється водень. Водень за багатьма властивостями дуже близький до металів, так що бульбашки водню створять додаткову ЕРС поляризації, яка прагне викликати струм протилежного напруги. Крім того, бульбашки газу не пропускають електричний струм, що теж веде до ослаблення струму.

З явищем поляризації можна боротися, механічно струшуючи посудину або витягуючи електроди з електроліту.

елемент Даніеля

Ще один шлях боротьби з явищем поляризації це введення до складу електроліту спеціальних деполяризатором. Наприклад, дуже добре усунена поляризація в елементі Даніеля [1]. Він являє собою посуд, розділений на дві частини пористої перегородкою. В одній камері знаходиться цинковий електрод, занурений в розчин, а в іншій - мідний електрод, занурений в розчин. При роботі такого елемента біля цинкового електрода відбувається перехід цинку в розчин і освіту розчинної солі. На мідному електроді відбувається виділення міді. Електроди залишаються чистими, і поляризація не виникає.

Читайте також: Встановлено рекорд ефективності сонячних батарей - 13%

елемент Калло

Повторення елемента Даніеля вимагає наявності судини з напівпроникною перегородкою, а також розчину. Простіше виготовити схожий на нього елемент Калло. Його конструкція була описана в статті [2].

Для виготовлення елемента Калло нам знадобиться лабораторна пробірка, на горловину якої вішається цинкова смужка і ізольований мідний дріт діаметром 1-2 мм. У нижній частині пробірки мідний дріт зачищений і згорнуть в кільце. На дно поверх мідного електрода насипаємо кристали мідного купоросу, роль напівпроникною перегородки у нас буде грати нещільний клубок вати. В якості електроліту використовуємо 10% розчин кухонної солі.

На відміну від елемента Вольта, цей елемент може працювати тривалий час, на його електродах бульбашки газу не утворюються. Тестування елемента тривав увесь час близько двох діб, за цей час напруга знизилася приблизно на 5%.

Список літератури

Домашні пристрої для економії ресурсів: