Sådan laver du et ur med kartofler

Hvorfor ikke lære lidt om pragt af kemiske reaktioner, før du laver disse appetitvækkende kartofler i aften? Det er muligt at lave selv et ur, der kun flyttes af deres energi. Prøv det og grine!

indhold

Trin
Video: diy school supplies! 10 weird diy crafts for back to school with diy lover!
Tips
Advarsler
Nødvendige materialer
Kilder og citater

trin

Saml de nødvendige materialer. De er angivet nedenfor i afsnittet "Materiale behov".

Adskille de to kartofler. Hver af dem fungerer som en "elektrokemisk celle", som frigiver elektrisk energi fra kemiske reaktioner. Ring en af kartoflerne A (eller 1) og den anden af B (eller 2).

Knoldens masse tjener som et hus til cellen og holder alt på plads. Den indre væske fungerer som "elektrolytten", hvor opladede atomer og molekyler - kaldet "ioner" - opløses og kan strømme over tid. Fosforsyren fortyndet i den tilvejebringer også hydrogenioner til reaktionen.
Nogle atomer (eller molekyler) tiltrækker kraftigt flere elektroner og bliver negativt ladede ioner kaldet anioner, mens andre mister deres elektroner nemt og bliver "kationer" ("kationer" ), af positiv ladning. Hvert element tiltrækker sig med en anden kraft, fordi protonladningen af dens kerner også adskiller sig, og også fordi elektronerne af "valenslaget" er placeret rundt om kernen og andre elektroner på en anden måde. Kartoffelvæsken indeholder fortyndet phosphorsyre, hvoraf en del opløses dissocieret, i grunden til hydrogenkationer og phosphatanioner.

Placer en galvaniseret negle i hver kartoffel.

Anbring en søm eller kobbertråd på hver kartoffel, så den ikke rører neglene over. I denne fase er det meget vigtigt at forstå, at dette eksperiment kun virker, hvis de galvaniserede negle og kobberspikene eller ledningerne indsættes så langt fra hinanden som muligt, da det er denne afstand, som genererer energien.

Video: DIY School Supplies! 10 Weird DIY Crafts for Back to School with DIY Lover!

Lås opladningens batterirum. Hvis der allerede er noget batteri inde, skal du fjerne det. Bemærk forholdet mellem dets polaritet og den måde, det er monteret i uret.

Tilslut en af elkablerne med kobberspik eller kobbertråd A til urets positive klemme. For at gøre dette skal du tage fat i klipset fra den ene ende, fastgør det til søm eller kobbertråd, og fastgør derefter klipset fra den anden ende til den positive pol, som er angivet med symbolet "+".

Tilslut den galvaniserede negle af kartoffel B med et andet elektrisk kabel til den negative pol på uret, som er angivet med symbolet ";".

Når tråd zinkelektroden (det yderste lag af den galvaniserede søm) og kobber elektrode (søm eller kobbertråd) i kartoffel, elektronerne af metaller tendens til at blive "fanget" af hydrogenioner som har højere affinitet elektronik end metaller. Neutrale hydrogenatomer forbinder således sammen for at danne den hydrogengas, der frigives, mens kationerne i metallet har tendens til at sprede sig, og flere og flere hydrogen spredes og således fortsætter reaktionen, der frigiver hydrogenet fra syren gradvist og bærer metaller.
Elektronens affinitet af zink er endnu lavere end kobberens. Derfor er elektronerne, når de forbinder elektroderne med en leder, kablet, tilbøjelige til at komme ud af zinket og gå til kobberet.
Med udgangen af elektroner fra zinkelektroden frigives nogle af atomerne i form af kationer (positiv ladning, så) og opløses. Bindingen mellem disse atomer og hydrogen forekommer fortrinsvis der på grund af overskuddet af elektroner, som eksisterer i kobber. Dette medfører imidlertid også, at kobber holder sine elektroner og ikke korroderer (mere præcist er der en ændring i ligevægten af reaktionen, der forårsager ikke-frigivende kobberioner til at genoptage elektroner og så der er ringe eller ingen "net" korrosion). Fjernelsen af elektroner fra kobber og tilsætning af elektroner til zink har tendens til at danne områder med akkumuleret elektrisk ladning, der forsinker reaktionen. Der er dog flere elektroner, der passerer kablet, og flere hydrogen- og zinkioner frigives i kartofflen, så der er altid frisk opløsning på hver elektrode, og reaktionen fortsætter. Den kraft, som kobber tiltrækker elektroner til, kan f.eks. Bruges til at lave et urværk.

Tilslut den ene ende af det tredje kabel til galvaniseret søm af kartoffel A og den anden ende ind i kartoffelspidsen. På nuværende tidspunkt danner alle tre kabler et kredsløb, og uret begynder at løbe.

Tjek derefter uret. Det skal arbejde på grund af kartoffelens energi.

Reaktionen bliver langsommere og langsommere, da zink og hydrogenioner slides ud. Den kraft, hvormed hydrogenet trækker elektronerne ud af zinket, er på en meget indirekte måde den, som cellen stiller til rådighed for arbejdet. En lille smule af den energi går dog tabt.
Ved at forbinde hver spids af kartoffelcellerne dannes der et "serie kredsløb", hvilket forårsager en strøm af elektroner i uret med dobbelt så meget energi som en kartoffel kan give alene. Denne forbindelse danner også en " batteri ", som består af mere end en elektrokemisk" celle ".
Nu hvor det virker, hvorfor sætter du ikke uret til den aktuelle tid?
Hvis uret ikke virker, skal du kontrollere, at alle tilslutninger er sikre og i den rigtige rækkefølge. Kontroller også omhyggeligt, hvis urpolen er korrekt. Hvis det stadig ikke virker, kan det være, at det har brug for mere energi end det lille en plante kan tilbyde. For at sikre, at batteriet producerer elektricitet, skal du bruge et multimeter til at måle spændingen (elektrisk tryk) og strømmen (elektrisk strøm, ampere) af det. Hvis du skal vælge skalaer, skal du vælge den meget lille, da disse batterier kun producerer en eller to volt og meget få milliampere.

tips

Det er muligt at købe et kit til kartoffelur. De billigere modeller kommer med et ur, der er fastgjort til kartoflerne ved hjælp af kabler og elektroder, mens de dyrere holder kartoflerne gennem briller i et integreret sæt.
Dette kan også gøres med andre grøntsager såsom citrusfrugter, avocadoer, bananer mv. Selv sodavand kan bruges.
Fænomenet, der gør de ekstra elektroner ikke korroderer kobber, kan også være nyttigt. På den måde siges det, at en "katodisk beskyttelse" er lavet, ikke et batteri. En billig håndfuld reaktivt metal, såsom zink og magnesium, kan korroderes for at opnå flere elektroner og dermed beskytte en værdifuld struktur som en bro eller et skib, som er lavet af mindre værdifulde metal (vand reagerer meget mindre at batterisyren og dermed det reaktive metal varer ganske, selv om strømmen til lederen ikke står over for modstand). I en stor struktur kan du bruge den "trykte" likestrøm, der leveres af en generator eller el-ledning (med en maskine designet af fagfolk, da det er farligt at kombinere vand og elektricitet).
Et citronbatteri fungerer mere eller mindre på samme måde, men med citronsyre i stedet for phosphorsyren for at opnå hydrogenionerne. Med andre typer batterier er det på samme måde muligt at få energien fra den elektriske strøm, der kommer ud af et område, hvor elektronerne falder lettere ud og går til en anden, hvor de opsamles lettere. Der er dog flere detaljer, der adskiller disse batterier.
Israels forskere har opdaget, at det er muligt at udvinde op til ti gange mere energi fra en kartoffel, hvis den er kogt.
Uret er sandsynligvis et kvartsur, hvor elektricitet påføres i en krystaljusterende gaffel af malmen, som vibrerer ved dens resonansfrekvens. Hver vibration forårsager, at krystallet tilvejebringer et elektrisk signal, som tillader andre dele at indeholde vibrationerne elektronisk, beregne den tilsvarende tid og arrangere krystallerne på skærmen for at vise tiden.

advarsler

Spis ikke kartoflerne senere.
Unge børn bør overvåges, når det gøres, fordi negle og ledninger er skarpe og kan forårsage skade, hvis de håndteres forkert. Fjernelse af batterier bør også overvåges.

Nødvendige materialer

2 store rene kartofler eller to halvdele af en stor kartoffel.
2 zinkbelagte negle
2 kobber søm eller ledninger
3 elektriske kabler (med flige i enderne)
Digital batteridrevet ur (med grå skærm og sorte tal, som et billigt ur, der normalt drives af et enkelt 1,5 V batteri)

Kilder og citater

Vis mere ... (19)

Del på sociale netværk:

Relaterede