備長炭電池

夏の思い出に(No.06)

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夏の思い出に 夏の思い出に

実験監修:サイエンスディレクター 米村傳治郎 
※監修者の役職は掲載当時のものです。
企画制作: 日本ガイシ株式会社

実験の説明

キャンプやバーベキューでこんな扇風機をつくったら大ウケ間違いなし。備長炭に食塩水を染み込ませた紙とアルミ箔を巻くだけで電池に変身です。では、なぜ備長炭でつくった電池がモーターを回すのでしょうか。
備長炭とアルミ箔をリード線でつないだままにしておくとアルミ箔はだんだん薄くなり、やがて小さな穴が開いてきます。これは、アルミニウム分子が、電子を放出してプラスイオンに変わって、食塩水に溶け込むためです。放出された電子は、リード線を伝って備長炭へと流れ、備長炭の持つ微小な穴に吸着している酸素と結びつき、酸素はマイナスイオンとなって、食塩水に溶け込みます。

このリード線を伝わる電子の流れで、モーターが回るのです。ところで、この電池は炭ならば何でもよいというわけではありません。備長炭のように電気をよく通す炭でなければうまくいきません。備長炭は、高温(1000度以上)で焼いた「白炭」と呼ばれる炭の一種で、一般に炭素含有量94%以上、硬度10以上のものをいいます。低温で焼いた黒炭にくらべ、不純物が少なく、炭素結晶が緊密に規則正しく並んでいるため、炭素の層の間を電子が動きやすい。つまり電気がよく通るのです。黒炭も、もう一度高温で焼くことで、白炭と同じように伝導率を高くすることができます。伝導率が高い炭なら備長炭でなくてもうまくいくかもしれません。

備長炭電池から始まる「なぜ」。そこに科学する心への入口が待っています。

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