Ako vytvoriť palivovú úpravu: 12 krokov

Palivová bunka vám umožňuje previesť palivo, ako je vodík alebo metán, priamo do elektriny pomocou chemickej reakcie nazývanej elektrolýzy. Každý palivový článok obsahuje dve elektródy, z ktorých jeden je nabitý pozitívne (anódy) a druhá - negatívna (katóda) a elektrolyt, ktorý nesie nabité častice z jednej elektródy do druhej. Okrem toho palivový článok obsahuje katalyzátor, ktorý zvyšuje rýchlosť reakcie na elektródach. V palivových článkoch na vodík, reaguje s kyslíkom a vo vode je vytvorená ako vedľajší produkt, čo robí také prvky užitočné pre high-tech aplikácie, kde je potrebná čistá energia. Ak chcete pochopiť princípy palivového prvku, môžete zostaviť jednoduchý prvok z vysokoškolských materiálov.

Kroky

Časť 1 z 2:

Vytvoriť palivovú bunku

jeden. Pripravte všetko, čo potrebujete. Aby ste urobili jednoduchú palivovú bunku, budete potrebovať 30 centimetrov platiny alebo platónového drôtu, prútika zmrzliny, 9-voltovú batériu a držiak pre IT, transparentnú škótsku, pohár vody, varnú soľ (voliteľné), tenká kovová tyč a voltmeter.

9-voltová batéria a držiak batérie je možné zakúpiť pri skladovaní elektroniky alebo domácich spotrebičov.

2. Rezané z platiny alebo potiahnutého platinového drôtu dva kusy 15 centimetrov. Platinum drôt sa používa na špeciálne účely, môžete ho zakúpiť v obchode s elektronikou. Bude slúžiť ako reakčný katalyzátor.

Je lepšie používať platinový drôt, pretože iné kovy, ako napríklad meď, budú reagovať s kyslíkom a soľou a znečisťujú roztok s reakčnými produktmi.

Môže byť použitý a vysoko kvalitný drôt z nehrdzavejúcej ocele - je tiež celkom odolný voči chemickým reakciám.

3. Nakrám kusov drôtu na tenkej kovovej tyči, aby im dal tvar pružín. Toto budú elektródy palivovej bunky. Uchopte koniec drôtu a pevne nechtte na tyč tak, že valcová pružina je. Odstráňte prvý drôt z tyče a prepojte druhý kus drôtu.

Ako drôtená tyč môže byť použitý nechty, hojnica drôtu alebo sondy.

Obrázok s názvom Zostavať palivový článok krok 4

4. Znížte držiak batérie na polovicu. Vezmite si nosiči, nakrájajte v polovici pripojených k držiaku drôtu a odstrániť z nich izoláciu. Tieto holé vodiče sa pripájajú k elektródam.

Pomocou príslušného kúpala, čistite konce drôtu z izolácie. Odstráňte izoláciu z koncov týchto vodičov, ktoré ste odrezali z držiaka batérie.

Cour The Wire pod dohľadom dospelých.

päť. Pripevnite elektródy vyčistené z izolácie na elektródy. Pripojte vodiče na elektródy na pripojenie napájacieho zdroja (držiak batérie) a voltmeter, ktorý určí, ktoré napätie vytvára palivovú bunku.

Utiahnite červený kábel držiaka batérie a rezaného červeného drôtu okolo horného konca jedného z potápacích cievok, takže jeho najviac zostáva zadarmo.

Sledujte horný koniec druhej cievky s čiernym drôtom držiaka batérie a nakrájaným čiernym drôtom.

6. Pripojte elektródy do prútika pre zmrzlinu alebo drevenú tyč. Zmrzlina prútik musí byť dlhší ako krk skla s vodou, takže môže ležať na vrchole. Priložte elektródy tak, aby sa skryli pred palicami nadol a znížili sa do vody.

Môžete použiť priehľadnú pásku alebo izolačnú pásku. Hlavnou vecou je, že elektródy sú bezpečne pripojené k palice.

Obrázok s názvom Make Water Glow Krok 13

7. Nalejte do sklenenej kohútiky alebo slanej vody. Na prúdenie reakcie by mala voda obsahovať elektrolyty. Destilované vodné obleky zle, pretože nemá nečistoty, ktoré môžu slúžiť ako elektrolyty. Pre normálny tok chemickej reakcie sa môže vo vode rozpustiť soľ alebo potravina sóda.

Minerálne nečistoty sú obsiahnuté v bežnej vode z kohútika, takže môže byť použitý ako elektrolyt, ak nemáte soľ na ruke.

Pridajte soľ alebo potravinársku sódu rýchlosťou jednej polievkovej lyží (20 gramov) na pohári vody. Zmiešajte vodu tak, aby soľ alebo sóda úplne rozpustená.

Obrázok s názvom Zostavať palivový článok krok 7

osem. Dajte prútik s elektródami na krku skla s vodou. Zároveň by sa elektródy vo forme drôtených pružín mali ponoriť pod vodou väčšinou ich dĺžku, s výnimkou kontaktov s drôtmi držiaka batérie. Pod vodou by mala byť len platinový drôt.

V prípade potreby upevnite prútik pomocou pásky tak, aby elektródy zostali vo vode.

Obrázok s názvom Zostaviť palivový článok Krok 8Bullet2

deväť. Pripojte vodiče bežiace z elektród do voltmeter alebo LED žiarovky. Pomocou voltmetra môžete určiť napätie, ktoré vytvára aktivovaný palivový článok. Pripojte červený vodič k pozitívnemu a čiernu na negatívny kontakt voltmetra.

V tomto štádiu môže voltmeter zobraziť malú hodnotu, napríklad 0,01 voltov, hoci napätie by malo byť nula.

Môžete tiež pripojiť malú žiarovku, ako je žiarovka z baterky alebo LED.

Časť 2 z 2:

Aktivujte palivovú bunku

jeden. Pre 1-2 sekundy sa dotkne svoriek 9-volt batérie do držiaka batérie. Batéria je potrebná len na preskočenie počiatočného prúdu cez drôt, ktorý spôsobí disociáciu molekúl vody umiestnených v blízkosti elektród, v dôsledku čoho sa plynové bubliny pridelí okolo elektród. Tento proces sa nazýva elektrolýza.

Uistite sa, že sa v blízkosti elektród objavujú plynové bubliny. Jedna elektróda vytvorila bubliny vodíka a v druhom kyslíku.
Nie je potrebné batériu pripojiť k držiaku, jednoducho sa dotknite s terminálmi na spustenie reakcie.

Obrázok s názvom Zostavať palivový článok krok 10

2. Odpojte batériu. Batéria je potrebná len na aktiváciu reakcie. Rozlišovaný vodík a kyslík sa rekombintujú vo vode, v dôsledku čoho energia, ktorá bola vynaložená na štiepenie molekúl vody elektrickým prúdom. Platinové drôtené elektródy budú fungovať ako katalyzátor a urýchľujú rekombináciu atómov vodíka a kyslíka vo vodných molekulách.

Obrázok s názvom Zostavať palivový článok krok 10bullet1

3. Pozrite sa na čítanie voltmeter. Najprv sa napätie môže zvýšiť na dva volty, a potom to začne padať (najprv rýchlo, potom pomalšie) ako vodíkové bubliny zmizli.

Po prvé, žiarovka (LED) sa jasne pokazí, potom sa začne vyblednúť rýchlo a postupne ísť von.

Tipy

Samostatné palivové články produkujú malé množstvo elektriny, podobne ako vyššie opísané zariadenie. Pre praktické potreby sa vyžaduje veľký počet takýchto prvkov, ktoré sú kombinované v batériách.
Aj keď sa voda používa ako elektrolyt ako elektrolyt, hydroxid draselný sa používa v priemyselných palivových článkoch (také prvky sa použili v Apollo Space Program), kyselina fosforečná, roztavený sodík alebo uhličitan horečnatý pri vysokých teplotách alebo špeciálnych polyméroch.