Wie man eine photochemische Batterie mit eigenen Händen herstellt
Hallo liebe Abonnenten und Gäste meines Kanals. Sie alle wissen sehr gut, dass Dutzende von wissenschaftlichen Gruppen und Hunderte von Fabriken auf der ganzen Welt an der Entwicklung und Produktion von Sonnenkollektoren beteiligt sind.
Heute möchte ich Sie einladen, sich diesem Prozess anzuschließen und Ihre eigene photochemische Batterie zu erstellen, die mit einigen Vorbehalten als Solarbatterie betrachtet werden kann. Gleichzeitig werden wir es buchstäblich aus Schrott herstellen.
Woraus besteht eine photochemische Batterie?
Die Hauptelemente unserer photochemischen (Solar-) Batterie sind also zwei Kupferplatten. Lassen Sie sich wissen, dass Kupferoxid das erste Material der Welt war, in dem Wissenschaftler den photoelektrischen Effekt entdeckten.
Und für den erfolgreichen Bau einer Batterie benötigen Sie und ich die folgenden Materialien:
- Kupferplatte. Ein paar Stücke (quadratisch oder rechteckig) von 5-7 cm reichen völlig aus.
- Zwei Krokodilklemmen.
- Mikroammeter. Es wird benötigt, um zu bestimmen, welche Stromstärke die fertige photochemische Batterie erzeugt.
- Elektrischer Ofen. Es wird benötigt, um den Oxidationsprozess auf einer der Kupferplatten durchzuführen.
- Beliebiger transparenter Behälter. Eine Plastikflasche ist in Ordnung.
- Gemeinsames Speisesalz.
- Heißes Wasser.
- Schleifpapier. Es wird benötigt, um die Kupferplatten vom Oxidfilm zu reinigen.
Nachdem Sie alle erforderlichen Elemente vorbereitet haben, können Sie mit dem direkten Experiment fortfahren.
Kupferplatten vorbereiten
In der ersten Phase müssen wir die Teller mit Ihnen vorbereiten. Reinigen Sie dazu vorsichtig einen der vorbereiteten Teller mit Sandpapier und legen Sie ihn dann auf einen vorgeheizten Elektroherd.
Und jetzt warten wir. Sobald die gesamte Kupferplatte schwarz wird, zählen wir weitere 40 Minuten herunter, während derer die Kupferplatte auf dem Herd weiter „brät“.
Und erst danach schalten wir den Herd aus und lassen unsere Kupferplatte abkühlen. Da die Abkühlrate der Kupferplatte selbst und des Oxidfilms unterschiedlich sind, werden Sie feststellen, dass der größte Teil der Plaque von selbst verschwindet.
Sie müssen den Teller jedoch noch reinigen. Waschen Sie dazu den schwarzen Film vorsichtig unter fließendem Wasser ab.
Hinweis. Versuchen Sie beim Entfernen schwarzer Ablagerungen von der Kupferplatte nicht, verbleibende schwarze Bereiche abzuziehen oder die Platte zu biegen. Diese Sauberkeit ist notwendig, um die Kupferschicht intakt zu halten.
Danach nehmen wir die Platten und legen sie mit Krokodilen in einen zuvor vorbereiteten Behälter, an den kleine Drähte gelötet werden. In diesem Fall verbinden wir einfach die gereinigte Platte mit Hilfe von Schmirgelpapier mit dem Minus und verbinden die mit dem Elektroherd verarbeitete Platte mit dem Plus.
Danach fahren wir mit der Herstellung der Salzlösung fort. Lösen Sie dazu einige Esslöffel Speisesalz in heißem Wasser auf und gießen Sie die Flüssigkeit in einen Behälter mit Elektroden.
Das war's, unsere photochemische Batterie ist fertig. Lassen Sie uns nun überprüfen, wie es funktioniert. Schließen Sie dazu ein Mikroammeter an die Klemmen an.
Das angeschlossene Gerät zeigt also, dass die Batterie im Schatten einen Strom von 20 μA erzeugt. Und sobald die photochemische Batterie unter den Sonnenstrahlen bewegt wurde, ging das angeschlossene Amperemeter vom Maßstab ab. Dies deutet darauf hin, dass der Strom angestiegen ist und deutlich mehr als 100 μA beträgt.
Natürlich zünden Sie mit Hilfe einer solchen photochemischen Batterie nicht einmal eine LED-Glühbirne an, sondern hier wecken Sie eindeutig das Interesse Ihres Kindes, eine so spannende Wissenschaft wie Physik zu studieren es klappt!
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