Πώς να φτιάξετε μια φωτοχημική μπαταρία με τα χέρια σας
Γεια σας αγαπητοί συνδρομητές και επισκέπτες του καναλιού μου. Όλοι γνωρίζετε πολύ καλά ότι δεκάδες επιστημονικές ομάδες και εκατοντάδες εργοστάσια σε όλο τον κόσμο ασχολούνται με την ανάπτυξη και παραγωγή ηλιακών συλλεκτών.
Σήμερα θέλω να σας προσκαλέσω να συμμετάσχετε σε αυτήν τη διαδικασία και να δημιουργήσετε τη δική σας φωτοχημική μπαταρία, η οποία, με ορισμένες κρατήσεις, μπορεί να θεωρηθεί ηλιακή μπαταρία. Ταυτόχρονα, θα το κάνουμε κυριολεκτικά από απορρίμματα.
Σε τι αποτελείται μια φωτοχημική μπαταρία;
Έτσι, τα κύρια στοιχεία της φωτοχημικής (ηλιακής) μπαταρίας μας θα είναι δύο χάλκινες πλάκες. Ας σας γνωστοποιήσουμε ότι ήταν το οξείδιο του χαλκού που έγινε το πρώτο υλικό στον κόσμο στον οποίο οι επιστήμονες ανακάλυψαν το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.
Και για την επιτυχή κατασκευή μιας μπαταρίας, εσείς και εγώ θα χρειαστούμε τα ακόλουθα υλικά:
- Φύλλο χαλκού. Μερικά κομμάτια (τετράγωνο ή ορθογώνιο) 5-7 cm θα είναι αρκετά.
- Δύο κλιπ κροκόδειλου.
- Μικρομέτρο. Απαιτείται για τον προσδιορισμό της έντασης που παράγει η τελική φωτοχημική μπαταρία.
- Ηλεκτρικός φούρνος. Θα χρειαστεί για τη διεξαγωγή της διαδικασίας οξείδωσης σε μία από τις πλάκες χαλκού.
- Οποιοδήποτε διαφανές δοχείο. Ένα πλαστικό μπουκάλι είναι μια χαρά.
- Κοινό επιτραπέζιο αλάτι.
- Ζεστό νερό.
- Γυαλόχαρτο. Απαιτείται για τον καθαρισμό των χάλκινων πλακών από τη μεμβράνη οξειδίου.
Έτσι, αφού προετοιμαστούν όλα τα απαραίτητα στοιχεία, μπορείτε να προχωρήσετε στο άμεσο πείραμα.
Προετοιμασία χαλκού
Στο πρώτο στάδιο, πρέπει να προετοιμάσουμε τις πλάκες μαζί σας. Για να το κάνετε αυτό, καθαρίστε προσεκτικά μία από τις προετοιμασμένες πλάκες με γυαλόχαρτο και στη συνέχεια τοποθετήστε την σε προθερμασμένη ηλεκτρική κουζίνα.
Και τώρα περιμένουμε. Μόλις ολόκληρη η χάλκινη πλάκα γίνει μαύρη, μετράμε άλλα 40 λεπτά, κατά τη διάρκεια της οποίας η χάλκινη πλάκα συνεχίζει να «τηγανίζει» στη σόμπα.
Και μόνο μετά απενεργοποιούμε τη σόμπα και αφήνουμε την πλάκα χαλκού μας να κρυώσει. Δεδομένου ότι ο ρυθμός ψύξης της ίδιας της πλάκας χαλκού και του φιλμ οξειδίου θα είναι διαφορετικός, θα δείτε ότι το μεγαλύτερο μέρος της πλάκας θα εξαφανιστεί μόνη της.
Αλλά θα πρέπει να καθαρίσετε το πιάτο. Για να το κάνετε αυτό, ξεπλύνετε προσεκτικά τη μαύρη μεμβράνη κάτω από τρεχούμενο νερό.
Σημείωση. Κατά την αφαίρεση μαύρων εναποθέσεων από την πλάκα χαλκού, μην προσπαθήσετε να ξεφλουδίσετε τις υπόλοιπες μαύρες περιοχές ή να λυγίσετε την πλάκα. Αυτή η τακτοποίηση είναι απαραίτητη για να διατηρείται ανέπαφο το στρώμα χαλκού.
Έτσι, μετά παίρνουμε τις πλάκες και τις τοποθετούμε σε ένα δοχείο που είχε προηγουμένως προετοιμαστεί χρησιμοποιώντας κροκόδειλους, στο οποίο συγκολλούνται μικρά καλώδια. Σε αυτήν την περίπτωση, απλώς συνδέουμε την καθαρισμένη πλάκα με τη βοήθεια του σμυριδόχαρτου στο μείον και συνδέουμε την πλάκα που έχει υποστεί επεξεργασία με την ηλεκτρική κουζίνα στο συν.
Μετά από αυτό, προχωράμε στην προετοιμασία του αλατούχου διαλύματος. Για να το κάνετε αυτό, διαλύστε μερικές κουταλιές επιτραπέζιο αλάτι σε ζεστό νερό και στη συνέχεια ρίξτε το υγρό σε ένα δοχείο με ηλεκτρόδια.
Αυτό είναι, η φωτοχημική μπαταρία μας είναι έτοιμη. Τώρα ας δούμε πώς λειτουργεί. Για να το κάνετε αυτό, συνδέστε ένα μικρόμετρο στα τερματικά.
Έτσι, η συνδεδεμένη συσκευή δείχνει ότι στη σκιά, η μπαταρία παράγει ρεύμα 20 μA. Και μόλις η φωτοχημική μπαταρία μετακινήθηκε κάτω από τις ακτίνες του ήλιου, το συνδεδεμένο αμπερόμετρο έφυγε από την κλίμακα. Αυτό υποδηλώνει ότι το ρεύμα έχει αυξηθεί και σαφώς έγινε περισσότερο από 100 μA.
Φυσικά, με τη βοήθεια μιας τέτοιας φωτοχημικής μπαταρίας, δεν θα ανάβετε καν μια λάμπα LED, αλλά εδώ προκαλεί το ενδιαφέρον του παιδιού σας να μελετήσει μια τόσο συναρπαστική επιστήμη όπως η φυσική θα λειτουργήσει!
Μπορείτε επίσης να βρείτε πολλά χρήσιμα και ενδιαφέροντα πράγματα στο κανάλι τηλεγράφων μου 👉 Energofiksik 👈, πηγαίνετε και εγγραφείτε.
Αν σας άρεσε το υλικό, τότε το βαθμολογούμε και μην ξεχάσετε να εγγραφείτε. Ευχαριστώ για την προσοχή!