Фруктовая батарейка - графит и титан (инертный анод)

После выхода прошлой части статьи поступил интересный комментарий читателя [ссылка]:

В "овощном" или "фруктовом" элементе на аноде из алюминия (а фактически - из пленки оксида алюминия на алюминиевом субстрате) может иметь место окисление органических веществ электролита типа углеводов, аскорбиновой кислоты и др. Фактически потенциал такого "углеводного" элемента мы и измеряем.

P.S. Было бы интересно сравнить напряжение "фруктовых" элементов с алюминиевым и с инертным анодом, например из графита, тантала или титана.

Отсюда можно сделать два вывода:

1. При работе "фруктового" гальванического элемента принципиально возможно окисление не только материала электрода из более активного металла (цинк, магний, железо), но и органических веществ-восстановителей, которые содержатся в соке фруктов и овощей.

2. В качестве положительного электрода интересно попробовать инертные электроды - графит или титан.

(К слову: титан реагирует с органическими кислотами, которые содержатся в соке фруктов и овощей, - поэтому в данном случае титановый электрод можно назвать инертным только условно).

Выяснением того, что все-таки окисляется при работе гальванического элемента, заниматься не стал. Взялся за второй вопрос: как будут вести себя гальванические элементы из фруктов с инертным положительным электродом?

Взял апельсин и два электрода: графит (карандаш для косметики) и цинк (полоска оцинкованной жести). Всунул их в фрукт. Подключил тестер. Потенциал - около 1000 мВ (1.0 В); электроны текут от цинка к графиту.

Смотреть Видео (81 Мб, .avi )

Заменил графитовый электрод титановой пластинкой. Поток электронов продолжил течь в том же направлении (от цинка к титану), но напряжение упало примерно до 800 мВ (0.8 В). Т.е. с титановым электродом разница потенциалов меньше, чем с графитовым.

Имеем электроды: титан и цинк. А что будет, если теперь заменить цинковый электрод графитовым - т.е. получить пару титан - графит (из двух "инертных" электродов).

Так и сделал: тестер показал напряжение около 250 мВ (0.2-0.3 В). Знак "-" перед показанием тестера исчез - т.е. теперь электроны идут в противоположном направлении - от титана к графиту.

Смотреть Видео (52 Мб, .avi )

Поменяем графит на цинк и направление движения электронов снова изменится на противоположное - к титану от цинка (знак "-" снова появился). Напряжение - примерно как было раньше - около 700 мВ (0.7 В).

Для сравнения взял пару цинк - медь. Напряжение - около 900 мВ (0.9В), электроны переходят от цинка к меди. Это меньше, чем в случае графитового электрода и больше, чем в случае титанового.

Смотреть Видео (103 Мб, .avi )

Напоследок сделал то, что следовало сделать давно: измерил силу тока "апельсиновой батарейки". Она оказалась равной 134 мкА (134·10^-6 А). Для сравнения: обычные "пальчиковые" батарейки могут несколько часов работать, давая силу тока порядка 0.1-0.2 А (что примерно в 1000 раз выше, чем у фруктовой батарейки, подключенной к тестеру).

<Электрохимия (Электролиз, Гальваника, Гальванические элементы)>

<Химические вулканы и Фараоновы змеи ч.2> <Химические вулканы ч.1> < Опыты со щелочными металлами > < Опыты со щелочными металлами 1 > [Эксперименты с ацетиленом, метаном, пропаном и бутаном] <Эксперименты с пропан-бутановой смесью 1> <Эксперименты с пропан-бутановой смесью 2> <Эксперименты с фосфором ч.1> <Эксперименты с фосфором ч.2> <Эксперименты с водородом 1> <Эксперименты с водородом 2> <Эксперименты с водородом 3> <Хлористый азот (трихлорид азота). Иодистый азот (нитрид иода)> <Перекись ацетона, ГМТД, органические перекиси> <Черный порох> <Кумулятивный эффект (№5 2011)> <Нитроглицерин, Этиленгликольдинитрат, Нитроэфиры, Нитропроизводные> <Огонь от капли воды (№1 2012)> <Огонь на ладони (Холодный огонь)> <Ртуть, Амальгамы, Соединения Ртути>
<Батарейки - самодельные и заводские (Обсудить на форуме)> [Отправить Комментарий / Сообщение об ошибке]