Kütuseelemendi tööpõhimõtete mõistmiseks võite ehitada lihtsa elektrolüütilise elemendi enamasti tavalistest majapidamismaterjalidest. Jätkake lugemist, et õppida, kuidas!
1
Koguge kokku kõik vajalikud materjalid. Lihtsa majapidamises kasutatava kütuseelemendi ehitamiseks vajate 12 tolli (30 cm) plaatina- või plaatinaga kaetud traati, pulgapulka, 9-voldist akut ja akuklambrit, läbipaistvat teipi, klaasi vett, lauasoola (valikuline). ), peenike metallvarras ja voltmeeter.9-voldise aku ja akuklambri saab osta elektroonika- või riistvarapoest.
2
Lõika plaatinast või plaatinaga kaetud traadist kaks 6-tollist (15-sentimeetrist) riba. Peate selle traadi ostma elektroonikapoest, kuna plaatinat ei kasutata tavalisteks juhtmestikeks. Plaatina toimib selle reaktsiooni katalüsaatorina. Plaatinatraadid on soovitatavad, kuna teised ained, näiteks vask, reageerivad hapniku või soolaga, saastades teie lahuse selle reaktsiooni saadustega. Kasutada võib ka kvaliteetset roostevaba terast, kuna see ei reageeri nii kiiresti.
3
Keerake iga traatriba ümber õhukese metallvarda, et vormida see vedruks. Need kaks vedru toimivad kütuseelemendi elektroodidena. Võtke traadi ots ja keerake see mähise moodustamiseks tihedalt ümber oma vormimisvarda. Eemaldage esimene traat vormimisvarda küljest ja mähkige teine traat. Vormivarras võib olla nael, kirk, traat riidepuu või plii aku testeril.
4
Lõika 9-voldise akuklambri juhtmed pooleks. Kasutage traadilõikurit, lõigake mõlemad klambri külge kinnitatud juhtmed pooleks ja eemaldage isolatsioon juhtmetelt. Nii jäävad tühjad juhtmed, mille saate oma elektroodimähistele kinnitada. Kasutades traadilõikurite eemaldavat osa, eemaldage lõigatud juhtmete ühest otsast isolatsioon. Eemaldage ainult juhtmete otsad, mille te akuklambri küljest ära lõigate. Juhtmete lõikamise ajal veenduge, et teil oleks vanemlik järelevalve.
5
Kinnitage avatud juhtmeotsad elektroodide mähiste külge. Traadijuhtmete kinnitamine elektroodide külge võimaldab ühendada toiteallika (aku akuklambri kaudu) ja voltmeetri, et lugeda, kui palju elektrit kütuseelement toodab. Keerake punane akuklambri juhe ja punane kärbitud traadi juhe ümber ühe mähise ülemise otsa, jättes suurema osa mähist vabaks. Keerake must akuklambri juhe ja must kärbitud traadi juhe ümber ülejäänud mähise ülemise otsa.
6
Kinnitage elektroodid teibiga popsipulga või tüüblivarda külge. Popsipulk peab olema pikem kui vett hoidva anuma suu, et see saaks selle peal toetuda. Kinnitage elektroodid teibiga nii, et need ripuksid alla, pulgast eemale ja saaksid kergesti vette sukelduda. Võite kasutada läbipaistvat plastlinti või elektrilinti. See ei oma tähtsust, kuni elektroodid on pulga küljes kindlalt kinnitatud.
7
Täitke klaas kraanivee või soolase veega. Hea reaktsiooni saamiseks vajab vesilahus elektrolüüte. Destilleeritud vesi ei sobi selleks hästi, kuna puuduvad elektrolüütidena kasutatavad lisandid. Vees lahustatud sool ja söögisooda on reaktsiooni jaoks head elektrolüüdid.Tavalises kraanivees on lisandeid, nagu mineraalid, mis võivad olla elektrolüütidena, kui teil pole käepärast soola. Lisage igale soolale supilusikatäis soola või söögisoodat. tassi vett. Segage kuni täieliku lahustumiseni.
8
Asetage pulk veeklaasi suu kohale. Pooli elektroodid tuleks suurema osa pikkusest vette sukeldada, välja arvatud juhul, kui need on ühendatud akuklambri juhtmetega. Ainult plaatina tuleks uputada. Vajadusel teipige pulk paika, et elektroodid jääksid vette.
9
Ühendage elektroodidelt tulevad juhtmed voltmeetri või LED-pirniga. Voltmeeter peab näitama kütuseelemendi poolt tekitatud elektrivoolu, kui see on aktiveeritud. Ühendage punane juhe arvesti positiivse klemmiga ja must juhe negatiivse klemmiga.Sellel hetkel võite näha väikest pinget, näiteks 0,01 volti, kuigi voltmeeter peaks sel hetkel näitama nulli.Võite ühendada ka väike pirn, näiteks taskulambipirn või valgusdiood (LED).
10
Puudutage 9-voldise aku klemme üheks kuni kaheks sekundiks akuklambri külge. Akut on vaja ainult algvoolu saatmiseks läbi juhtme, et elektroode puudutavates veemolekulides vesinik eralduks hapnikust, moodustades elektroodide ümber mullid. Seda protsessi nimetatakse elektrolüüsiks. Pange tähele, et iga elektroodi ümber tekivad mullid. Ühel elektroodil on vesinikumullid, teisel aga hapnikumullid. Reaktsiooni alustamiseks ei pea aku allikat täielikult kinnitama klambriga, lihtsalt puudutage aku klemmidega.
11
Eemaldage aku. Akut on vaja ainult reaktsiooni käivitamiseks. Eraldatud vesinik ja hapnik taasühendavad veeks, vabastades energia, mida algselt kasutati nende jagamiseks elektrina. Elektroodimähistes olev plaatina toimib katalüsaatorina, mis kiirendab vesiniku ja hapniku rekombinatsiooni veemolekulideks.
12
Lugege voltmeetri väljundit. Esialgu võib väljund olla kuni kaks volti, kuid väheneb, kui vesinikumullid hajuvad, alguses kiiresti ja seejärel järk-järgult, kui viimased mullid hüppavad. Lambipirn või LED võib alguses paista eredana, kuid tuhmub kiiresti ja tuhmub seejärel järk-järgult.