Чтобы сделать гальванический элемент нам необходимо: два электрода, окислитель, восстановитель и электролит.
Возьмем три пластинки: медную, железную и магниевую - они будут служить электродами. Чтобы измерить напряжение, нам необходим вольтметр, для этих целей вполне подойдет цифровой (или аналоговый) тестер. А в качестве "стакана" с электролитом мы используем большой и красивый... апельсин. Сок фруктов и овощей содержит растворенные электролиты - соли и органические кислоты. Их концентрация не очень высока, но нас это вполне устраивает.
Итак, положим апельсин на стол и воткнем в него три наших электрода (медный, железный и магниевый). К каждому из электродов предварительно прикрепите по проводку (для этого удобно пользоваться "крокодильчиками"). Теперь присоедините контакты тестера к медному и железному электроду. Прибор покажет напряжение около 0.4-0.5 В. Отсоедините контакт от железного электрода и подключите его к магниевому. Между медным и магниевым электродами возникнет разница потенциалов около 1.4-1.5 В - примерно как у "пальчиковой" батарейки. И наконец, гальванический элемент железо-магний даст напряжение около 0.8-0.9 В. Если поменять контакты местами, то показаниях прибора изменится знак ("+" на "-" или наоборот). Другими словами, ток потечет через вольтметр в противоположном направлении.
Вместо апельсина можно использовать грейпфрут, яблоко, лимон, луковицу, картофель и многие другие фрукты и овощи. Любопытно, что батарейки из апельсина, яблока, грейпфрута и луковицы давали довольно близкие значения напряжения - разница не превышала 0.1 В. Восстановителем в нашем случае служит железо или магний, окислителем - ионы водорода и кислород (которые содержатся в соке). Обратите внимание, что железо в гальваническом элементе медь-железо заряжено отрицательно, а в элементе железо-магний - положительно. Если у вас нет магния, эксперимент можно провести и с двумя электродами - медным и железным. Вместо железа можно взять цинк или кусочек оцинкованной жести. Цинковый электрод должен дать большую разность потенциалов с медью и меньшую с магнием.
В случае цитрусовых, эксперимент выглядит особенно красиво, если разрезать плод поперек, так, чтобы были видны "дольки" и вставить в них электроды (обычно так разрезают лимон). Если плод разрезать вдоль, это будет выглядеть не так эффектно.
Приведенные цифры не следует воспринимать как абсолютные. Напряжение нашей батарейки зависит от концентрации ионов водорода (а также - других ионов) в соке фруктов и овощей, скорости диффузии кислорода, состояния поверхности электродов и других факторов. Напряжение сделанной вами батарейки может значительно отличатся от того, что наблюдалось в данном эксперименте. Можно соединить несколько фруктовых батареек последовательно - это увеличит напряжение пропорционально количеству взятых фруктов (см. схему ниже). Предлагаю вам сделать этот эксперимент самостоятельно.
