備長炭電池で電池を考えよう!

こんにちは、みなさん。

2月の実験隊は、「備長炭電池を作って、電池を考えよう!」でした。

下記のメニューで進めていったのですが、

まず、みんなの身近には、どんな電池があるかな?って質問。

いろいろ答えてくれました。(^.^)

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上の写真にあるように、

乾電池(単1・単2・単3・単4・単5・ボタン電池・ラジコン用の電池・アルカリ電池・太陽光電池・・・)

電池は大まかに分けると約40種類。細かく分けると4000種類もあるそうです。

ちょっと前のデーターだから、もっと増えてるかも。

上記の写真の下の太陽光電池は、物理電池と言われ、他のは、化学変化を使って、

電気を起こすので、化学電池と言われます。

余談ですが、単5が一番売れていないそうです。(@_@。

乾電池は、ふつう1.5V。ボタン電池は3Vのもありますね。ラジコン用の電池は9V。

3の倍数?が関係してそう。\(◎o◎)/!

って思ってくれたお友達はいるかな?

そんなお友達は、下記を見てね。電池を分解してますよ。

電池の分解

今回は、こんなものを用意しました。約200本\(◎o◎)/!

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時間短縮のためですが、

備長炭に、キッチンペーパーを巻いたものです。

これを食塩水にぼっちょ~んとつけます。

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そうして、アルミホイルを巻くだけ。

モーターにくっつけると、もう電池になっていて、モーターが回るのです。=^_^=

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思わず、拍手ですね。\(◎o◎)/!

でも、どうして、電池になっちゃうんでしょう?

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備長炭のまわりには、食塩水があります。そしてそのまわりには、アルミホイルが巻いてあります。

アルミホイルは、アルミニウムです。アルミニウムは、食塩水(塩化ナトリウム水溶液)

のように電気を流しやすいものに接すると、アルミニウムイオンとなり、

電子を置いて、溶け出ていきます。

(実際備長炭電池をちょっと置いておくと、アルミニウムに穴があいてボロボロになります。)

その残った電子が、導線を伝わって、備長炭のほうに出ていきます。

その導線の途中に、モーターや豆電球を置くと、電子が仕事をして、

モーターが回ったり、豆電球が光ったりするのです。

備長炭は、冷蔵庫や炊飯器などに入れたりして、脱臭材に使うということを

聞いたことはありませんか?

備長炭は、高温で蒸すために、臭いを吸着する穴がいっぱいあるのです。

それと同じで、電池になるとき使うための酸素をため込む穴がいっぱいあるのです。

備長炭はたたくととてもよい音がします。これも備長炭がよい電池になる証拠の一つです。

みんなも、いろいろ実験してくれました。

 

 
b6モーターは回るかな?

メロディーは、一本ではあんまりいい音はしなかったね。

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麦球は、光ったね。

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でも、上の写真のように、2本・3本直列つなぎにすると、なかなかいい音がしたり、

明るく光ったりしました。

この後、電池の歴史について、お話ししました。

下の写真は、その一つ。

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スプーンを口に入れると、いや~~な感じがすることがありませんか?

ただそれに気付いただけでなく、これは化学変化が起こっているんだ。と思った人がいるのです。

お友達も挑戦。

ちっちゃな音ですが、電子メロディーがなりました。\(◎o◎)/!

昔は、水溶液に違う金属を突っ込んで、電池にしていました。

その名残から、電気をためる池ということで、電池という名前が付けられました。

いろいろ実験して、電池の歴史を振り返りました。

今回、みんなには、長い備長炭電池と、短い備長炭電池と麦球を

お持ち帰りにしてもらいました。

よくある実験教室では、備長炭は1本しか、作りません。

それだと、豆電球をどうにか光らせることくらいはできるけど、今一つ。

麦球だと確実につきます。それに、麦球は、クリスマスツリーの壊れたのを

使ったので、安上がり。(*^_^*)

長いのと短いのでは、どちらが明るいかとか、勉強にもなります。

今回、LEDは持ち帰りにしませんでした。

それは、

麦球は1本でなんとかつきます。

豆電球は、2本のほうがいいかな。

LEDは、2本でないとつきません。

こうなると、LEDのほうが、省エネだっていうことを感じられないのではないかと

思ったからです。

LEDの特性については、また別途。

みんなおうちで実験してくれたかな。(*^_^*)

【おまけ】

1.5Vの電池を分解した時のブログをピックアップしておきますね。

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単一1.5Vのマンガン電池を分解してみました。

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外側は、亜鉛缶です。中の黒い部分は合剤で、二酸化マンガンと
アセチレンブラック(微粒子の活性炭)などが入っています。
そこに、炭素棒が、突っ込まれています。

合剤は、ちょっぴり湿気ていて、時々なんだかさびた電池があるけど、
この部分が液漏れ?して、あんなになっているんだと思います。

亜鉛缶と、炭素棒に豆電球をつなぐと、光ります。
亜鉛缶と、合剤でも、光ります。

亜鉛の部分は、すべて、マイナス極になっています。
普通にある電池は、亜鉛缶の側面にシールド(電気を流さないもの)
を張って、底だけが、マイナス極になるようにしてあるんですね。

亜鉛のバケツに、食塩水を入れて、備長炭を入れてやると、
本当に、こんな感じです。
食塩水が、黒いアセチレンブラックとかに変わっているということです。

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ちなみに、ボタン電池などは、シールドはないです。

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