از خدا خواهيم توفيق ادب بي ادب محروم باشد از لطف رب بي ادب تنها نه خود را داشت بد بلكه آتش در همه آفاق زد
باتري سوختي چگونه كار مي كند؟
دو فرآيند در اين پروژه صورت گرفته است، ابتدا الكتروليز آب و تجزيه آن به اكسيژن و هيدروژن، و سپس تركيب مجدد اين گاز ها و توليد برق. ما به طور مجزا هر كدام را بررسي مي كنيم.
در مدل سازي زير باتري خورشيدي كه در درس گذشته ساختيد به نمايش گذاشته شده است. همانطور كه ملاحظه مي كنيد ابتدا باتري خورشيدي به باتري معمولي وصل مي شود و سپس باتري برداشته مي شود. پس از آن باتري خورشيدي به لامپ (مقاومت) وصل مي گردد.
الكتروليز آب
الكترودي كه به سر منفي باتري وصل مي شود داراي الكترون هايي است كه توسط باتري هل داده مي شوند. چهار تا از الكترون هاي داخل اين الكترود با چهار ملكول آب تركيب مي شوند. هر كدام از چهار مولكول آب يك اتم هيدروژن توليد مي كنند، و بدين ترتيب دو مولكول هيدروژن (H٢) شكل مي گيرد، و چهار يون منفي-OH نيز باقي مي ماند.
گاز هيدروژن به صورت حباب در اطراف الكترود جمع مي شود، يون هاي منفي از الكترود منفي دور و رانده مي شوند.
در الكترود ديگر كه به قطب مثبت باتري وصل است، الكترون هاي مولكول آب جذب الكترود مي شوند. مولكول آب به دو قسمت، يعني يون مثبت هيدروژن و مولكول اكسيژن تقسيم مي شود. مولكول اكسيژن به صورت حباب در اطراف الكترود جمع شده و يون هيدروژن از الكترود مثبت دفع و رانده مي شود.
يون هيدروژن مثبت با يون منفي-OH تركيب شده و ملكول آب تشكيل مي گردد.
نمونه اي از الكتروليز آب را در فيلم زير مشاهده مي كنيد. به نحوه بوجود آمدن حباب هاي گاز اكسيژن و هيدروژن در اطراف سيم هاي داخل آب توجه كنيد.
براي مشاهده فيلم كليك كنيد.
باتري خورشيدي
وقتي ما باتري را بر مي داريم، مولكول هاي هيدروژن كه به صورت حباب به الكترود چسبيده اند، به واسطه عامل فعال كننده (كاتاليزور) پلاتين، به دو قسمت تقسيم مي شوند و يون هيدروژن مثبت (+H) و الكترون ايجاد مي گردد.
در الكترود ديگر، مولكول اكسيژن كه به صورت حباب به سطح الكترود پلاتين چسبيده است، الكتروني از سطح فلز جذب مي كند، منفي مي شود، سپس با يون مثبت هيدروژن (محلول در آب) تركيب شده و مولكول آب تشكيل مي گردد.
الكترود اكسيژن به هر مولكول اكسيژن دو الكترون مي دهد. الكترود هيدروژن از هر مولكول هيدروژن دو الكترون دريافت مي كند. بدين ترتيب الكترون هاي الكترود هيدروژن توسط الكترود اكسيژن (كه مثبت است) جذب مي شود. الكترون ها در فلز خيلي راحت تر از آب حركت مي كنند، بنابراين جريان در سيم (و نه در آب) برقرار مي شود. در سيم، جريان مي تواند كار انجام دهد، مثل روشن كردن لامپ، يا حركت حركت عقربه آمپر سنج.