ボルタの電池での問題(亜鉛板からも水素が発生?) | |||
1 現象 | |||
ボルタの電池では、陽極として銅板、陰極として亜鉛板を使う。 | |||
そして、陽極の銅板から水素が発生し、陰極の亜鉛板からは水素が発生しないと説明されている。実は、学校で実験していると、陰極の亜鉛板からも、気泡(水素)が発生することがある。実験中、子供からその指摘を受け、ボルタの電池の指導に困ったことがある。 | |||
2 陰極の亜鉛板からも水素を発生する理由 | |||
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普通、亜鉛には、その精製の過程で、どうしても微量の鉄・その他の金属が含まれてしまう。この異金属が、亜鉛電極の表面に露出していると、この鉄などの金属と、極板の亜鉛と、電解質の三者の間で小回路が生じ、局部電流が流れ、鉄の表面から水素が発生する。 | |||
この局部電流は、主回路が開いていて、ボルタの電池として働いていないときにも流れている。このことを観察させれば、ボルタの電池そのものとは関係ないことが確認できる。 | |||
3 陰極の亜鉛板から発生する水素を止める方法 | |||
次のような方法があるが、これらの方法をあえて行う必要はないと思われる。大事なことは、指導者側がその事実を理解しておく必要があるということだ。 | |||
(1) | 水銀をぬる | ![]() |
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亜鉛板を薄い硫酸で洗浄した後、水銀をぬり、表面をアマルガムにして被い、異種金属の露出を防ぐ方法である。 亜鉛は、水銀の中に浸透して電解液に作用するが、鉄はしないので、陰極からは水素が発生が発生しない。 ただし、この場合、電圧が1.2V位になる。 |
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(2) | 亜鉛メッキをする | ||
亜鉛板の表面を亜鉛メッキする(純粋な亜鉛板にする)方法である。 | |||
塩化亜鉛中で亜鉛を陽極、電極にする亜鉛板を陰極にして数分間表面処理をする。 ただし、亜鉛メッキは非常にもろいので、強くこすると皮膜がはがれる。 |
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(3) | 過酸化水素水で洗浄する | ||
陽極(銅板)の分極を防止する方法と同様に、亜鉛板の表面を30%過酸化水素で洗浄する。 | |||
脱脂綿などに、過酸化水素水をつけて強くふく。 |