Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Sådan virker en citron ur

Citron-drevne ure arbejder ved hjælp af elektrolyseprocessen. Citronsaften er en sur elektrolyt, som derefter forbindes i et kredsløb gennem en metalelektrode. Der skal være to forskellige metaller til stede for at producere en elektrisk ladning; zink og kobber er almindelige. Ellers skal en ekstern elektrisk kilde være til stede for at fremkalde elektrolyse. De to metaller frembringer den strøm, der er nødvendig for at oplade elektrolytterne, således at elektrolyseprocessen (separering) kan forekomme, og elektricitet skal strømme nok til at drive et ur.

Elektrolyseproces

Elektrolyse er til stede i alle elektriske processer; det er strømmen af ​​elektrisk strøm gennem et stof kendt som en elektrolytleder. Alle ledere har ioner, der bevæger sig hurtigt, hvilket betyder at de er smeltede eller mobile. For at fremkalde elektrolyse skal der oprettes et kredsløb for at skabe en elektrisk ladning. En ekstern kilde til elektricitet (som skal være til stede for at igangsætte processen) passerer gennem en elektrode, der er strømmen mellem el og elektrolyt (væske indeholdende bevægelige ioner), hvorfra elektrolytionerne absorberer eller mister elektroner. De ioner, der vinder og taber elektroner mister deres ladning og bevæger sig væk fra elektrolytten. Det er en proces, som kemisk adskiller et element, hvilket resulterer i frigivelse af energi, der bæres af roamingelektronerne i hele kredsløbet, hvilket derved danner et ur, batteri eller lys. Elektrolyseprocessen bruges mest til at adskille hydrogen fra ilt i vand.

Kommercielle citronklokke

I de fleste citron-drevne ure er elektrodelederen enten en lille pind af blandede metaller eller to separate metaller forbundet sammen. Der er mange kommercielle citron-drevne ure, der bruger små stikkontakter lavet af kobber og zink, hvor citronen sidder fast. Forbindelsen fremkalder elektrolyse, og energien strømmer gennem skjult ledning til strømmen af ​​det (normalt analoge) ur.

Hjemmelavede citronklokker

Det velkendte kvalitetsskolens videnskabelige projekt er lidt mindre romantisk i udseende ved hjælp af en streng citroner gennemboret af stifter eller papirclips indpakket i aluminiumsfolie, der er forbundet med en kobbertråd, der danner et tilsluttet kredsløb gennem et ur. Elektrolytten (citronsyre) er til stede, de to metaller er til stede, et lukket kredsløb er skabt; elektrolyse kan forekomme, hvilket danner et ur (dog i meget begrænset tid). Citroner er ikke de eneste ting, der kan bruges til at drive et ur ved hjælp af elektrolyse. Enhver flydende elektrolyt, såsom saltvand, er effektiv.