Мастерская: Гальванический элемент Калло

  • Автор: Denev
  • Опубликовано: 23 июля 2013, 19:58
  • Большинство самодельных гальванических элементов страдают от поляризации, в процессе их работы на электродах будут выделяться газообразные продукты реакции, что резко и быстро снизит их эффективность. Электролит надо постоянно перемешивать, для удаления этих пузырьков.
    В журнале Юный техник №2 за 1992 год была опубликована статья, посвященная самостоятельному изготовлению химических источников тока.


    Меня заинтересовал элемент Калло и я попробовал его изготовить.
    Итак берем пробирку, медную проволоку, и цинковую пластинку. Цинк брал из старой солевой батарейки. Думаю вместо цинка можно использовать и оцинкованное железо, но тогда элемент будет работать только, пока не растворится слой цинка, а затем вместо пары цинк-медь, получим пару железо-медь, соответственно эффективность работы снизится.


    Засыпаем деполяризатор (медный купорос), сверху я его закрыл ватой, для того чтобы медный купорос медленнее перемешивался с остальным электролитом. Вата здесь играет роль полупроницаемой перегородки между электродами. Деполяризатор нужен для того, что бы на медном электроде не образовывались пузырьки водорода.

    В качестве электролита использовался 10% раствор поваренной соли.
    Элемент Калло в сборе. Э.Д.С. 1,1 В. Здесь и далее мультиметр показывает значение в милливольтах.

    Под нагрузкой. В качестве нагрузки использован резистор 1 кОм. Соответственно ток через элемент составляет 0,8 мА.

    Затем элемент был оставлен под той же нагрузкой на два дня, электролит не перемешивался.
    Через два дня напряжение на элементе снизилось незначительно.

    В итоге.
    Нетостатки:
    -малое напряжение, меньше 1 В под нагрузкой,
    -малый ток, отдаваемый элементом в нагрузку (Для увеличения силы тока, можно увеличить площадь электродов, в качестве емкостей взять не пробирки, а скажем банки)
    -жидкий электролит сильно затрудняет применение такого источника тока в переносных устройствах (Наверное если заткнуть пробирку герметичной пробкой, через отверстия в которой пропустить провода, то устройство можно переносить. но без сомнения тряска такой конструкции противопоказана).
    Достоинства:
    -простота конструкции,
    -в качестве деполяризатора и электролита используются легко доступные химические вещества,
    -может стабильно работать существенное время.
    Конечно запитать, что-то существенное от одного элемента не получится, их надо объединять в батарею, для этого не плохо подходит лабораторный штатив для пробирок.
    Конечно, батарейки промышленного изготовления легче, компактнее, удобнее и т.д. Я не против нормальных батареек, но на всякий случай, если под рукой нет ничего другого, годится и это.
    Тематическая подборка материалов о химических источниках тока из Юного техника.


    №8 за 1999 год



    №3 за 2000 год


    №5 за 2007 год



    Спасибо за внимание.
    • +17

    Комментарии (7)

    avatar

    23 июля 2013, 20:15
    Конечно, плюс: за опыт, за статьи из ЮТ
    • v
    • -1
    avatar

    23 июля 2013, 23:18
    +43.13 Stalker1998 — Усть-Каменогорск
    Молодцом, теперь возьми и увеличь площадь элементов и собственно их число, а так принцип действия всем понятен. Когда собереш батарейку которая сможет хотя бы запитать светодиод то пиши. Я к примеру собрал прототип батарейки которая вырабатывает напряжение из любой жидкости.
    • v
    • 0
    avatar

    24 июля 2013, 04:31
    +14.42 egorokk — Нижний Тагил
    Хорошая подборка, всегда уважал ЮТ.
    • v
    • 0
    avatar

    24 июля 2013, 10:03
    +1.17 Nazgyl — Рязань
    Я в молодости тоже выписывал ЮТ, наука и жизнь, техника молодёжи, юный натуралист, респект
    • v
    • 0
    avatar

    24 июля 2013, 17:27
    +3.55 sharay — Ставрополье
    • v
    • 0
    avatar

    28 июля 2013, 17:31
    Гальванический элемент можно составить из любых разных металлов, и чем дальше они будут друг от друга стоять в электрохимическом ряду активности металлов, тем лучше. Идеальная пара литий-золото. Однако, литий горит на воздухе, а золото хорошо охраняется. Ток подобного элемента зависит от площади электродов, температуры и электролита, напряжение ячейки от типа электродов в основном. Много я гальванических элементов всяких делал. В качестве одного из электродов, очень полезен бывает графитовый стержень из солевых батареек. Бывают ещё сварочные стержни из графита, тоже можно применять. Но все гальванические элементы черезвычайно долго собирать т.к. площадь электродов должна быть велика(десятки дециметров квадратных) для обеспечения тока даже самых простых девайсов и банок требуется много для получения 5 вольт. В моём рэйтинге потенциальных источников тока, гальванический элемент на самом последнем месте. Значительно проще зарядиться от убитого автоаккумулятора даже или сделать динамомашинку из любого двигателя постоянного тока. Это я не со зла, просто поперепробовал уже всяких источников тока много для экстренной зарядки девайсов. Гальванический элемент годится, если только у вас куча железок разных под рукой и ёмкости под них и совсем не доступны солнечные батареи, гидро-ветро-мускульносильные генераторы. Ну можно и в землю конечно зарыть разноимённые металлы. Для ношения с собой, даже части гальванического элемента совершенно не пригодны. Если только это не сухие промышленного производства например магниевовоздушные батареи. Любой литиевый аккумулятор будет в 10 раз легче любого гальванического элемента с тем же зарядом. Гальванический элемент стоит начинать делать, если у вас в распоряжении куча цветмета, 2..3 дня времени и хоть небольшой набор инструментов. Хотя, мультитула может хватить, но времени уйдёт в 2 раза больше.
    • v
    • 0
    avatar

    05 ноября 2013, 18:46
    Очень позновательно.Ставлю +
    • v
    • 0
    Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.