Самодельная батарейка из элемента Вольта

Большинство самодельных гальванических элементов страдают от поляризации, в процессе их работы на электродах будут выделяться газообразные продукты реакции, что быстро снижает эффективность работы. Для примера рассмотрим элемент Вольта.

Элемент Вольта

Его устройство хорошо известно, в качестве положительного электрода используется медная пластина, в качестве отрицательного – цинковая. Электролит – раствор серной кислоты. В опыте используем вместо раствора серной кислоты, безопасный 10 % раствор поваренной соли.

Раствор поваренной соли не очень активный электролит, но тем не менее поляризация электродов появится достаточно быстро. Видно, что под нагрузкой напряжение на выводах элемента заметно снижается. В качестве нагрузки здесь и далее используется резистор 1 кОм, мультиметр показывает напряжение в милливольтах.

Постепенно на медном электроде выделяется водород. Водород по многим свойствам весьма близок к металлам, так что пузырьки водорода создадут дополнительную ЭДС поляризации, стремящейся вызвать ток противоположного напряжения. Кроме того, пузырьки газа не пропускают электрический ток, что тоже ведет к ослаблению тока.

С явлением поляризации можно бороться, механически встряхивая сосуд или извлекая электроды из электролита.

Элемент Даниеля

Еще один путь борьбы с явлением поляризации это введение в состав электролита специальных деполяризаторов. Например, очень хорошо устранена поляризация в элементе Даниеля [1]. Он представляет собой сосуд, разделенный на две части пористой перегородкой. В одной камере находится цинковый электрод, погруженный в раствор, а в другой – медный электрод, погруженный в раствор. При работе такого элемента возле цинкового электрода происходит переход цинка в раствор и образование растворимой соли. На медном электроде происходит выделение меди. Электроды остаются чистыми, и поляризация не возникает.

Читайте также:  Дом на основе водорослей

Элемент Калло

Повторение элемента Даниэля требует наличия сосуда с полупроницаемой перегородкой, а также раствора. Проще изготовить похожий на него элемент Калло. Его конструкция была описана в статье [2].

Для изготовления элемента Калло нам понадобится лабораторная пробирка, на горловину которой вешается цинковая полоска и изолированный медный провод диаметром 1-2 мм. В нижней части пробирки медный провод зачищен и свернут в кольцо. На дно поверх медного электрода насыпаем кристаллы медного купороса, роль полупроницаемой перегородки у нас будет играть неплотный комок ваты. В качестве электролита используем 10% раствор поваренной соли.

В отличие от элемента Вольта, этот элемент может работать долгое время, на его электродах пузырьки газа не образуются. Тестирование элемента продолжалось непрерывно около двух суток, за это время напряжение снизилось примерно на 5%.

Список литературы

  1. Элементарный учебник физики: учеб.пособие. в 3 т. под ред. Г.С.Ландсберга: т.2 Электричество и магнетизм – М.: Физматлит, 2006
  2. П. Юрьев, ХИТ-парад, но отнюдь не музыкальный, «Юный техник» №2 1994 г

Домашние устройства для экономии ресурсов:

Как экономить газ в квартире Как экономить топливо Как экономить электричество Как экономить воду
Читайте несколько простых советов, снижающих расход газа в плите. О специальном магнитном активаторе бензина в автомобиле. Этот прибор может понизить расход электрической энергии в квартире. Реально работающая насадка на водопроводный кран для экономии воды