شیمی سطح: متوسط

پیل لیمویی

⏱ 10 دقیقه زمان اجرا 🧪 0 قلم وسیله لازم
▶

درباره‌ی آزمایش

‫در این آزمایش، هدف ساخت یک باتری ساده با استفاده از لیمو و بررسی نحوه تولید انرژی الکتریکی است.

لیمو به دلیل داشتن اسید سیتریک و آب، می‌تواند به‌عنوان یک محیط الکترولیتی عمل کند. با قرار دادن دو فلز متفاوت، مانند مس و روی، درون لیمو و اتصال آن‌ها به یک مدار خارجی، یک پیل الکتروشیمیایی تشکیل می‌شود.

در این پیل، فلز روی تمایل بیشتری به از دست دادن الکترون دارد و در واکنش اکسایش شرکت می‌کند. الکترون‌های آزادشده از طریق سیم رابط به سمت الکترود مسی حرکت می‌کنند و در نتیجه جریان الکتریکی در مدار برقرار می‌شود.

به این ترتیب، انرژی شیمیایی حاصل از واکنش‌های الکتروشیمیایی به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود. با اتصال چند لیمو به یکدیگر به‌صورت سری، می‌توان ولتاژ بیشتری تولید کرد.

مراحل اجرا

  • ‫ابتدا لیموها را به‌آرامی روی سطح میز فشار داده و بغلتانید تا آب داخلی آن‌ها آزادتر شود، بدون اینکه پوست لیمو آسیب ببیند.
  • یک میخ گالوانیزه و یک قطعه مسی آماده می‌کنیم. سطح فلزات را در صورت نیاز تمیز می‌کنیم تا آلودگی و اکسیدهای سطحی کاهش پیدا کنند.
  • میخ گالوانیزه و قطعه مسی را با فاصله مناسب داخل لیمو فرو می‌کنیم؛ به‌طوری‌که دو فلز با یکدیگر تماس مستقیم نداشته باشند.
  • با استفاده از سیم‌های رابط، هر یک از الکترودها را به مولتی‌متر متصل می‌کنیم.
  • مولتی‌متر را روی اندازه‌گیری ولتاژ مستقیم (DC) تنظیم می‌کنیم.
  • مقدار ولتاژ تولیدشده توسط لیمو را اندازه‌گیری کرده و یادداشت می‌کنیم.
  • برای افزایش ولتاژ، چند لیموی دیگر را به همین روش آماده کرده و پیل‌های آن‌ها را به‌صورت سری به یکدیگر متصل می‌کنیم؛ یعنی قطب مثبت یک پیل را به قطب منفی پیل بعدی وصل می‌کنیم.
  • در نهایت، ولتاژ مجموعه را با ولتاژ یک لیمو مقایسه می‌کنیم و در صورت کافی بودن ولتاژ و جریان، می‌توانیم یک LED کوچک را نیز به مدار متصل کنیم.