正文 第3章 吃喝以外的妙用——關於食物的小科學(1)(1 / 3)

1.水果也能發電

日常生活中,身邊到處有電力的供應,如風力發電、水力發電、火力發電等。水果也能發電,你相信嗎?

水果電池製作

首先我們來了解下電池內產生電力的原因?電池需要利用兩種金屬,使其成為正極與負極,在他們之間則置有鹽酸或堿液等導電性的物質,這些物質一般解質。稱為電解質。電解質可以遊離出金屬離子,一般說來,任何金屬接觸到電解質,都會放出電子,成為帶正電的離子。這個離子化的傾向的程度,隨著金屬的性質而異,從而產生電力。

而水果如蘋果、梨子、橙子、橘子和西紅柿等,都含有大量的水果酸,而水果酸是一種很好的電解質如果在水果中插入兩個電極,就會象化學電池一樣能產生出電流。

簡易的水果電池

影響水果產生電流大小的因素很多,有水果自身的原因,如水果的種類、水果的大小和成熟程度,還有外界的原因,如插入水果的兩個電極的大小、兩電極間距和插入的深度等因素。在研究多種變量的探究中,關鍵是要控製好變量,即在探究某個變量產生的電流的影響時,其它的各種變量保持不變,並在對照中發現該變量的影響效果。這種發電被稱為最天然也最沒有汙染的電池——“水果電池”。

水果電池的的發電原理是:兩種金屬片的電化學活性是不一樣的,其中更活潑的那邊的金屬片能置換出水果中的酸性物質的氫離子,由於產生了正電荷,整個係統需要保持穩定的電場,所以在組成原電池的情況下,由電子從回路中保持係統的穩定,這樣的話理論上來說電流大小直接和果酸濃度相關,檸檬發的電最強,提子發的電就很微弱。

檸檬電池組合圖

其實我們都可以自製水果電池。製作一個水果電池,對於理解原電池或者說伏打電池的原理很有幫助。因為水果是再平常不過的日常食物,用它來產生電能,驅動一樣電子設備,絕對會令人印象深刻。下麵就是一種水果電池驅動的小燈。

主要材料是銅片和鋅片,把銅片鋅片打磨表麵,去掉金屬表麵的氧化物,使產生電能的化學反應順利進行,將焊接好的銅片和鋅片平行插入一個西紅柿。就是一個水果電池。

水果電池產生電能的原理就是原電池或者說是伏打電池的原理:金屬鋅的化學性質比銅活潑,當這兩種金屬同時處在電解夜中時,鋅就會失去電子,這些失去的電子沿著導線傳到銅片上,形成電流。因為電子帶的是負電荷,因此銅和鋅組成的原電池中,銅是正極,鋅為負極。這個西紅柿做成的水果電池產生的電壓是0。948V。

一個西紅柿電池的電壓太低了,要得到更大的電壓,得把一個個的西紅柿電池串聯起來成為一個電池組。

西紅柿電池組

然後就可以用這組西紅柿電池組驅動小燈,是不是很神奇?

知識卡片:

最早的化學電池

世界上最早的化學電池是意大利物理學家伏打(Alessandro Volta)設計並製成的。他把銅和鋅作為兩個電極插入食鹽溶液中(或酸、堿的溶液中),製成了最簡單的化學電池。在這個電池中,一個電極是銅片,另一個電極是鋅片,電解質是稀硫酸。

化學反應發生在電解質和電極之間,是因為兩個電極帶異種電荷,它們之間就存在了電壓差,電壓差引起了電荷的流動。

2.水果催熟劑

水果本來應當在充分成熟之後才應當采摘下來,吃自然成熟的水果是最為美味的。不過遺憾的是,一旦水果完全成熟,就會質地變軟,很難長途運輸,而且極其容易腐爛。比如說,已經變黃成熟的香蕉,即便放在家裏不動,貯藏期也隻有三四天時間,要裝箱長途運輸,必然被壓爛變質。

可是,目前全國人民都想要吃海南所產的香蕉,供應給全國各地,要運輸三四千公裏的距離,如果等到香蕉成熟之後再采摘,顯然是不可能的。因此,要想讓香蕉能“承受”長途運輸,隻能在它長到足夠大小,但質地尚硬,還未變黃成熟的時候,就采摘下來。而且,對果把上的傷口,還要進行消毒處理。