led日光灯管(led日光灯管怎么接线方法)

如果有人告诉你,只用一块细铜板,一根铅笔芯,一瓶84消毒液,就可以自己做电池点亮小小的LED灯管,你一般会觉得不可思议,可能会觉得不可能。这些东西怎么会和电池有

如果有人告诉你,只用一块细铜板,一根铅笔芯,一瓶84消毒液,就可以自己做电池点亮小小的LED灯管,你一般会觉得不可思议,可能会觉得不可能。这些东西怎么会和电池有关系?

led日光灯管(led日光灯管怎么接线方法)插图

精铜板精制铜板

当然,上面的说法并不是风来自空洞。根据化学电池的工作原理,上面这些东西确实可以形成电池。组成的电池通过导线连接到小LED管上,确实可以点亮小LED管。

84消毒液84消毒剂

化学电池的工作原理:

化学电池是利用原电池的工作原理,通过氧化还原反应将氧化剂和还原剂的化学能转化为电能的装置。它一般由负极、正极和电解质溶液组成。

当外电路闭合时,负极失去的电子发生氧化反应,负极失去的电子通过导线传输到正极,正极接住负极失去的电子进行还原反应。

化学电池化学电池

还原反应的本质:

氧化反应是物质发生化学反应后元素化合价发生变化的反应,本质上是电子的得失或共享电子对的偏移。

除金、铂、银外,一般金属元素都具有很强的还原性,能与大多数强氧化剂发生氧化还原反应。生活中常见的强氧化剂有次氯酸钠NaClO(84消毒液的主要成分)、过氧化氢H2O2(过氧化氢的主要成分)、重铬酸钾K2Cr2O7、高锰酸钾KMnO4、氯酸钾KClO3、硝酸HNO3等。

如何用精制铜板、铅笔芯、84消毒液制作电池;

我们先找一个容器,在容器里倒入适量的84消毒液,然后找一个细铜板,一个铅笔芯和一个小LED管(发光二极管),用导线把细铜板,铅笔芯和小LED管连接起来,然后把细铜板,铅笔芯和小LED管组成的整体放入84消毒液中。注意这里的细铜板和铅笔芯要完全浸泡在84消毒液中,小LED灯管不能被84消毒液浸泡。这时,我们会看到一个神奇的现象。小LED管已经亮了。

这里我们可以看到,一块细铜板,一根铅笔芯,一瓶84消毒液,确实可以组成一个电池,也可以点亮一个小小的LED灯管。

在这里,我把这种我们自制的DIY电池称为“铜-84电池”。那么铜-84电池使用的是什么工作原理呢?

LED小灯管小型LED灯管

“铜-84电池”的工作原理:

铜Cu作为一种活性金属,具有一定的还原性,能与大多数强氧化剂发生氧化还原反应。84消毒液的主要成分是次氯酸钠NaClO,是一种强氧化剂。因此,铜Cu在84消毒液中能与次氯酸钠NaClO发生氧化还原反应,生成氢氧化铜Cu(OH)2和氯化钠NaCl。

离子反应方程式:

铜+ClO-+H2O =氢氧化铜+氯离子

铅笔芯的主要成分是石墨,是自然界中碳和碳的单质。它具有良好的导电性,是一种化学性质相对稳定的非金属单质,在室温下一般不与物质发生反应,所以石墨在电池中经常充当惰性电极。

石墨电极石墨电极

当外电路闭合时,负极的铜Cu失去两个电子键溶液中的两个羟基OH-,变成氢氧化铜Cu(OH)2。因为氢氧化铜Cu(OH)2不溶于水,所以生成的氢氧化铜Cu(OH)2将附着在负极上。负极失去的两个电子会通过导线转移到正极的石墨电极上,正极区域溶液中的次氯酸钠NaClO会得到这两个电子与水H2O结合生成两个氢氧基OH-和氯化钠NaCl。

负反应方程式:

铜+2OH--2e-=氢氧化铜

正反应方程式:

ClO-+H2O+2e-=氯- +2OH-

总反应方程式:

铜+ClO-+H2O =氢氧化铜+氯离子

实际上,上述电池不仅可以放电,还可以充电。

当接通外部直流电时,由于外部电场的作用,负极会呈现负电吸引正电,正极呈现正电吸引负电。此时,负电极变成阴极,正电极变成阳极。阳极将吸收溶液中氯化钠NaCl的电子,并将其转化为次氯酸钠NaClO。被吸收的电子会通过导线进入阴极,附着在阴极上的氢氧化铜Cu(OH)2会捕获这些电子,将其转化为铜。

阳极反应方程式:

Cl- +2OH- -2e-=ClO- +H2O

阴极反应方程式:

氢氧化铜+2e-=铜+2OH-

总反应方程式:

氢氧化铜+氯离子=铜离子+ClO离子+H2O离子

铜-84电池的工作原理方程:

铜+ClO- +H2O(放电)→←(充电)氢氧化铜+氯

这里我们可以看到铜-84电池理论上也是蓄电池的一种型号,但是为什么市场上没有这种电池呢?

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