Більшість саморобних гальванічних елементів виходять з ладу через явище поляризації, в процесі їх роботи на електродах будуть виділятися газоподібні продукти реакції, що швидко знижує ефективність їх роботи. Для прикладу розглянемо елемент Вольта.
елемент Вольта
Його пристрій добре відомий, в якості позитивного електрода використовується мідна пластина, в якості негативного – цинкова. Електроліт – розчин сірчаної кислоти. Під час експерименту використовуємо замість розчину сірчаної кислоти, безпечний 10% розчин кухонної солі.
Елемент Вольта саморобний
Розчин кухонної солі не надто активний електроліт, але тим не менше поляризація електродів з’являється досить швидко. Видно, що під навантаженням напруга елемента помітно знижується. Як навантаження тут і далі використовується резистор 1 кОм, мультиметр показує напругу в мілівольтах.
Саморобна батарейка – випробування
Поступово на мідному електроді виділяється водень. Водень за багатьма властивостями дуже близький до металів, так що бульбашки водню створюють додаткову поляризацію, яка прагне викликати струм протилежної напруги. Крім того, бульбашки газу не пропускають електричний струм, що теж веде до ослаблення струму.
Саморобна батарейка елемент Вольта
З явищем поляризації можна боротися, механічно струшуючи посудину або витягуючи електроди з електроліту.
Елемент Даніеля
Ще один шлях боротьби з явищем поляризації це введення до складу електроліту спеціальних деполяризаторів. Наприклад, дуже добре усунена поляризація в елементі Даніеля . Він являє собою посудину, розділену на дві частини пористою перегородкою. В одній камері знаходиться цинковий електрод, занурений в розчин, а в іншій – мідний електрод, занурений в розчин. При роботі такого елемента біля цинкового електрода відбувається перехід цинку в розчин солі. На мідному електроді відбувається виділення міді. Електроди залишаються чистими, і поляризація не виникає.
елемент Даніеля
Елемент Калло
Повторення елемента Даніеля вимагає наявності судини з напівпроникною перегородкою, а також розчину. Простіше виготовити схожий на нього елемент Калло.
елемент Калло
Для виготовлення елемента Калло нам знадобиться лабораторна пробірка, на яку вішається цинкова смужка і ізольований мідний дріт діаметром 1-2 мм. У нижній частині пробірки мідний дріт зачищений і згорнутий в кільце. На дно поверх мідного електрода насипаємо кристали мідного купоросу, роль напівпроникної перегородки у нас буде грати нещільний клубок вати. В якості електроліту використовуємо 10% розчин кухонної солі.
Саморобна батарейка з елемента Калло
На відміну від елемента Вольта, цей елемент може працювати тривалий час, на його електродах бульбашки газу не утворюються. При тестуванні елемента близько двох діб, за цей час напруга знизилася приблизно на 5%
