A nawet bez kartofla prąd popłynie, jeśli dotkniesz dwoma rękoma "miernika inteligencji".

Cytryna, kartofel a nawet ludzkie dłonie z dwoma różnymi metalami tworzą tzw. ogniwo galwaniczne. Miliony takich ogniw jest codziennie zużywanych w telefonach, komputerach, walkmanach i zegarkach. Wszystkie wywodzą się z wynalazku Aleksandra Volty, który był ciekawy, co kwaśnego mają w sobie dwie różne monety położone na języku.

Cytrynowa bateria jest przykładem ogniwa galwanicznego: prąd elektryczny powstaje w wyniku reakcji elektrochemicznych. Każde ogniwo można uważać jako dwa półogniwa. Półogniwo zaś to elektroda metaliczna zanurzona do odpowiedniego roztworu. Na elektrodach tych przebiegają reakcje utleniania (na anodzie, czyli elektrodzie ujemnej) oraz redukcji (na katodzie, czyli elektrodzie dodatniej). Półogniwa połączone są ze sobą za pomocą przewodnika prądu elektrycznego, co umożliwia przepływ elektronów z elektrody ujemnej na elektrodę dodatnią. W naszym przypadku elektrolitem jest wodny roztwór różnych kwasów znajdujących się w każdym warzywie lub owocu. Na płytce cynkowej zachodzi utlenianie, a więc cynk jest anodą (elektrodą ujemną):

Zn_(s) → Zn²⁺ + 2e

Jony cynkowe wędrują od powierzchni anody w głąb roztworu, a elektrony poruszają się w przewodniku od płytki cynkowej do miedzianej. Na płytce miedzianej zachodzi redukcja, a więc jest ona katodą. Elektrony, które docierają przez przewodnik gromadzą się na powierzchni katody, skąd są pobierane i zużywane w reakcji:

Cu²⁺ + 2e → Cu_(s)

W ten sposób jony miedziowe są usuwane z roztworu, a na ich miejsce dyfundują jony cynkowe. W ogniwie te samorzutnie przebiegające reakcje wytwarzają prąd elektryczny.

KS16