Afsnit nr. 3.A

Spændingsrækken

Selve forsøget

Vi skal lære noget om 5 metallers egenskaber, når du kommer i kontakt med vand.

Vi benytter 5 elektroder:

  1. Kobber, Cu

  2. Bly, Pb

  3. Jern, Fe

  4. Zink, Zn

  5. Aluminium, Al

Ordforklaring:
En elektrode er et stykke metal, der leder strøm til eller fra en væske.

 
 

Fremgangsmåde

Fyld et elementglas halvt op med vand og tilsæt evt. lidt køkkensalt.

Rens kobberpladen og anbring den i elementglasset.

Tilslut den til voltmetrets + pol med en rød ledning.

Rens derefter de andre metalplader og anbring dem efter tur i elementglasset.

Mål spændingen i forhold til kobberpladen.

Resultater

Der er en spændingsforskel mellem to forskellige metaller, de nedsænkes i vand. Kobber er positiv i forhold til følgende metaller . . .

Fe

ca. 0,3 volt

Pb

ca. 0,4 volt

Al

ca. 0,6 volt

Zn

ca. 0,9 volt
 

Måleresultaterne passer ikke helt med den officielle spændingsrække. Al og Zn er byttet om; det kan skyldes, at metallerne ikke er helt rene. Den zink, som blikkenslagere bruger, er nemlig en legering mellem bly og zink.

En anden fejlkilde kan være urenheder på elektroderne og i vandet.

 

Konklusion

Når man har to forskellige metaller i vand, opstår den en spændingsforskel mellem dem. Det kaldes galvanisk spænding.

På lang sigt er det den negative elektrode, der går i opløsning.

 

Snak om ioner

Den negative elektrode afgiver elektroner; derved kan den positive elektrode ikke afgive ioner og erodere.
   
Galvanisk spænding

I følgende situationer har vi galvanisk spænding:

  1. Et lommelygtebatteri; det kaldes et galvanisk element.
  2. Et skib får påskruet zinkklodser, som så korroderer i stedet for jernskroget.
  3. Tandlægen må ikke sætte to forskellige metaller i munden på folk. Galvanisk spænding i munden kan give hovedpine. 
  4. VVS-manden skal passe på med at blande f.eks. jern og kobber i drikkevandledningerne. Jernet vil ruste på bekostning af kobber.
  5. Sølvtøj og rustfrit stål må ikke vaskes samtidig i opvaskemaskinen. Det giver let rustpletter.

Næste gang du skal have batterier til din lygte,
så spørg købmanden,
om han har galvaniske elementer.

Batteri

Et almindeligt batteri har en kulstang i midten, uden om en gele af syre og lukket inde i et zinkbæger. De fleste ved, at + er inde i midten, og kappen er negativ.

En opbygningen af et batteri på siden . . .
          3.A Hellesen

 Zinkkappen afgiver elektroner
og går i opløsning.
Zinkklodser på skibe

Ude på havet ruster jern meget hurtigt, fordi der er salt i vandet. Skibene bliver derfor monteret med zinkklodser, som bremser rustprocessen en hel del.

På billeder herunder ses en gammel zinkklods øverst og en ny nederst. Der afgives elektroner fra zink til jern, og det afholder jernet fra at ruste. Det hedder en galvanisk rustbeskyttelse.

 

Mere på nettet

Flere hjemmesider handler om "oral galvanisme". Brug Google.

Der kan også findes sider, hvor blikkenslagere omtaler fænomenet med galvanisk strøm.

 
Ny Prisma 9

Spændingsrækken er omtalt på side 51.
Den giver baggrunden for flere emner . . .

  • på side 52 omtales batterier
  • på side 55 står der om galvanisk beskyttelse.


Der er udarbejdet forsøgsbeskrivelse i A4-format til ovennævnte elevøvelse.