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UNTERHALTIGE ERFAHRUNGEN ZU HAUSE
Aktuelle Quellen aus improvisierten Mitteln. Chemische Experimente
Unterhaltsame Erlebnisse zu Hause / Chemieexperimente für Kinder Es erfordert wirklich etwas handwerkliches Geschick, eine alte Batterie wiederzubeleben. Aber. Sie werden es noch mehr brauchen, wenn Sie sich für den Bau einer selbstgebauten Stromquelle entscheiden. Es kann für verschiedene elektrochemische Experimente nützlich sein, beispielsweise zum Eloxieren von Aluminium oder zum Vernickeln. Es gibt viele chemische Stromquellen, aber die vielleicht am einfachsten herzustellende ist das Grenet-Element. Es braucht zwei Platten – Zink und Kohlenstoff, die so groß sind, dass sie in ein Glasgefäß passen. Nehmen Sie eine Plastikhülle dafür, stechen Sie sie an zwei Stellen mit einer Ahle durch und führen Sie die Drähte durch die Löcher. Hängen Sie die Elektrodenplatten so an diese Drähte, dass sie sich nicht berühren. Der Elektrolyt ist eine wässrige Lösung mit 16 % Schwefelsäure und 12 % Kaliumdichromat (Chrom). Wenn Sie die Lösung zubereiten, gießen Sie wie immer die Säure in das Wasser und seien Sie sehr vorsichtig. Gießen Sie den Elektrolyten vorsichtig in ein Gefäß. Die Lösung sollte die Platten zu etwa drei Vierteln bedecken. Verschließen Sie das Glas fest mit einem vorbereiteten Deckel mit Drähten und Elektroden. In diesem Moment, wenn die Elektroden mit dem Elektrolyten in Kontakt kommen, entsteht ein elektrisches Potential. Ist der Stromkreis geschlossen, fließt ein elektrischer Strom durch ihn. Dies lässt sich leicht überprüfen, indem man ein Voltmeter an die Drähte anschließt: Es zeigt eine Spannung von etwa 2 V an. Die Stromstärke ist jedoch nicht zu hoch, selbst eine Taschenlampenbirne funktioniert mit dem Element nicht. Wenn Sie jedoch nicht ein, sondern zwei oder drei Grenet-Elemente herstellen und diese mit einer Zinkplatte und einer Kohlenstoffplatte in Reihe schalten, brennt die Glühbirne. Und für das Experiment mit der Vernickelung reicht ein Grenet-Element. Obwohl das Grenet-Element zuverlässig funktioniert, weist es mindestens zwei Nachteile auf: Erstens ist der Umgang mit einem flüssigen Elektrolyten umständlich, außerdem enthält es Schwefelsäure und zweitens sind Zink- und Kohlenstoffplatten nicht immer zur Hand. Daher werden wir uns mit anderen hausgemachten Stromquellen befassen. Lassen Sie sie den flüssigen Elementen unterlegen sein, aber es wird keine Probleme mit den Materialien geben. Tee und Zigaretten werden oft in Folie eingewickelt, die auf der einen Seite Silber und auf der anderen Seite Papier hat. Die Geschäfte „Junger Techniker“ verkaufen Kupferfolie. Schneiden Sie beide in etwa 5x5 cm große Quadrate und legen Sie diese so übereinander, dass das Kupfer auf dem „Silber“ liegt. Die untere Schicht sollte aus Papier sein, die obere Schicht sollte aus Kupfer sein. Sie haben eine Batterie von Elementen; Je höher der Stapel, also je mehr Elemente, desto höher ist die Spannung. Schneiden Sie Streifen aus Kupferfolie ab – Ableiter, befestigen Sie diese von oben und unten am Stapel, umwickeln Sie sie mit Isolierband und tauchen Sie die Batterie anschließend in eine Elektrolytlösung aus Kochsalz. Um sicherzustellen, dass die Batterie funktioniert, bringen Sie wie zuvor einen Streifen Filterpapier an die Pole, der mit einer Phenolphthaleinlösung angefeuchtet ist. Am Minuspol verfärbt sich die Lösung rot. Die Spannung einer solchen Batterie kann mehrere Volt erreichen, aber der Strom ist leider eher schwach. Für andere Stromquellen ist es am einfachsten, vorgefertigte Materialien aus alten Batterien zu verwenden, die ihren Zweck erfüllt haben. Brechen Sie die Batterien auf und entfernen Sie die aktive Manganoxidmasse, die mit Elektroden, Graphitstäben und getrockneter Paste (verdickter Elektrolyt) bedeckt ist, von ihnen – kratzen Sie sie ab und lassen Sie sie mit Wasser quellen. Manganoxid zu Pulver zermahlen und mit ein paar Tropfen Fotokleber oder Gelatinelösung vermischen. Beschichten Sie den Graphitstab oder die Mine eines einfachen Bleistifts mit dieser Mischung und lassen Sie oben eine freie Fläche zum Anbringen des Kontakts. Wenn die Mischung trocknet, wickeln Sie den Stab in mehreren Lagen mit „silbernem“ Papier ein, außen „silbern“, und binden Sie ihn mit einem Faden fest. Wickeln Sie einen Draht fest um den Stab, den anderen um das „silberne“ Papier und kleben Sie es mit Klebeband fest. Umwickeln Sie das Element mit Isolierband – schon kann es losgehen. Perfektere Elemente werden erhalten, wenn die aktive Masse und die Paste mit einer Ammoniumchloridlösung (24 g pro 100 ml destilliertes Wasser; sinnvoll ist die Zugabe von 1 g Calciumchlorid) befeuchtet werden. Erhitzt man diese Lösung mit Stärkemilch, erhält man einen Elektrolyten in Form einer Paste. Nehmen Sie einen Plastikkorken aus einer Flasche, stechen Sie ein Loch in den Boden und führen Sie einen Draht hindurch. Legen Sie einen Kreis aus verzinktem Eisen in den Korken, dieser sollte gegen den Drahtleiter gedrückt werden. Schneiden Sie aus dem Filterpapier einen Kreis entlang des Innendurchmessers des Korkens aus, tränken Sie ihn mit Elektrolyt, fetten Sie ihn mit Paste ein und stecken Sie ihn in den Korken. Legen Sie die mit Manganoxid getränkte Aktivmasse der alten Batterie darauf und drücken Sie sie mit einem aus einem Graphitstab ausgeschnittenen Kreis an – sie dient als zweiter Ableiter. Aus diesen „Plug“-Zellen lässt sich auch eine Batterie herstellen, die eine Spannung von mehreren Volt liefert.
Ein Plastikkorken kann durch einen verzinnten Eisenkorken ersetzt werden – aus einer Flasche Limonade oder Mineralwasser. Zink wird in diesem Fall natürlich nicht mehr benötigt, ebenso wie es nicht notwendig ist, ein Loch in den Korken zu stanzen – es ist an sich elektrisch leitend, aber das Zinnelement gibt eine niedrige Spannung ab. Ein noch perfekteres Element ist die Form eines Bechers aus Aluminiumfolie. Der Becher kann aus einem kurzen (3-4 cm) Stück Plastikschlauch hergestellt werden. Legen Sie ein deutlich höheres Folienblatt hinein, drücken Sie es an die Wände, formen Sie aus dem „zusätzlichen“ Material einen Boden und richten Sie ihn mit einem runden Stab, beispielsweise der Rückseite eines Kugelschreibers, gerade aus. Ein Aluminiumbecher ersetzt den Zinkbecher vollständig.
Legen Sie einen Pappkreis auf den Boden und schmieren Sie die Innenseite des Bechers mit eingedicktem Elektrolyt aus einer alten oder selbstgebauten Batterie. Die Schichtdicke sollte 1 mm nicht überschreiten. Füllen Sie einen Beutel aus leichtem Stoff mit einer angefeuchteten Masse MnO2, verdichten, mit demselben Rundstab leicht andrücken, oben Masse hinzufügen und den Graphitstab (oder die Bleistiftmine) eindrücken. Verdichten Sie die Masse noch einmal leicht, decken Sie den Beutel möglichst ab und setzen Sie einen zweiten Pappkreis mit einem Loch in der Mitte auf den Stab – so wird ein Verkanten der Elektrode verhindert. Zünden Sie eine Kerze an und tropfen Sie auf diese Unterlegscheibe und dann auf die Unterseite des Elements Paraffin zur Isolierung. Ein solches Element liefert eine Spannung von etwa 1 V, sein Strom ist größer als der eines Elements aus Steckern. Zwei oder drei „Brillen“ ermöglichen das Hören eines Transistorempfängers über Kopfhörer. Autor: Olgin O.M.
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