Откуда берется ток?

[igorlavrov]

Есть у меня такая штука: цилиндр из ПВХ (канализационная муфта с заглушкой снизу), в нее вставлены несколько кругов из капролона, расположенные на расстоянии 5 мм друг от друга. Круги скреплены несколькими шпильками с гайками, вставленными ближе к краям кругов и обеспечивающими эти зазоры по 5 мм. Через центры кругов вставлена еще одна шпилька. Внутрь цилиндра залит электролит в виде банального насыщенного раствора NaCl.

Меряю напряжение между центральной шпилькой и одной из боковых - получаю 0,3 В. Меряю ток - он плавно спадает от 80 мА до 40 мА. Такая характеристика держится уже неделю.

Вопрос - откуда берется электричество?

На электрохимию не похоже, т.к. шпильки - стальные; да, оцинкованные, но цинк давно окислился и слез. То есть ничего, кроме стали и поваренной соли там нет.

[wrest]

igorlavrov в сообщении #1497669 писал(а):

То есть ничего, кроме стали и поваренной соли там нет.

Значит - есть.

[igorlavrov]

wrest в сообщении #1497671 писал(а):

igorlavrov в сообщении #1497669 писал(а):

То есть ничего, кроме стали и поваренной соли там нет.

Значит - есть.

То есть думаете, что без электрохимии тут никак?

Вроде, капролон (полиамид) - штука нейтральная во всех смыслах. Соль - поваренная, даже не иодированная.
Шпильки - из магазина стройматериалов. Даже если предположить, что не вся оцинковка с них слезла, то других металлов там все равно нет...

[EUgeneUS]

igorlavrov в сообщении #1497669 писал(а):

т.к. шпильки - стальные; да, оцинкованные, но цинк давно окислился и слез.

С какой-то шпильки цинк слез больше, с какой-то - меньше.
Кстати, разница электрохимических потенциалов цинка и железа: $0.32 - 0.36$ вольт. То есть то, что Вы видите на вольтметре.

[wrest]

igorlavrov в сообщении #1497673 писал(а):

То есть думаете, что без электрохимии тут никак?

Я думаю что никак, но в вашем случае -- зависит от того, в каких богов вы верите :)

[igorlavrov]

EUgeneUS в сообщении #1497674 писал(а):

С какой-то шпильки цинк слез больше, с какой-то - меньше.
Кстати, разница электрохимических потенциалов цинка и железа: $0.32 - 0.36$ вольт. То есть то, что Вы видите на вольтметре.

Похоже на правду.
Только вот что непонятно: центральная и боковые шпильки - одинаково ржавые. Вообще, ржавый электролит сливал уже несколько раз. А показывает всякий раз 0.3 В.

-- 24.12.2020, 20:30 --

wrest в сообщении #1497676 писал(а):

Я думаю что никак, но в вашем случае -- зависит от того, в каких богов вы верите :)

Вас понял. Можно интерпретировать ваш комментарий так: "Для чего ты это делаешь?".
Отвечаю. Интересно увидеть токи Фуко в жидкости. Я так понимаю, это малоисследованная область, потому и интересно.

[igorlavrov]

EUgeneUS в сообщении #1497674 писал(а):

С какой-то шпильки цинк слез больше, с какой-то - меньше.
Кстати, разница электрохимических потенциалов цинка и железа: $0.32 - 0.36$ вольт. То есть то, что Вы видите на вольтметре.

И все-таки странно все это. Получается, что если я опущув стакан два электрода из одинакового металла, но к одному из них прикреплю маленький кусочек из другого металла, то на выходе получу разность потенциалов, как между двумя разными металлами?...

[Emergency]

igorlavrov в сообщении #1497776 писал(а):

Получается, что если я опущув стакан два электрода из одинакового металла, но к одному из них прикреплю маленький кусочек из другого металла, то на выходе получу разность потенциалов, как между двумя разными металлами?

Не совсем так - вы получите короткозамкнутую гальванопару, а суммарный потенциал зависит от площадей кусков, состояния их поверхностей, состава электролита, поляризации.., а главное катодных и анодных токов на каждом металле, так как они не находятся в равновесии с электролитом и их потенциал определяется уже не только стандартными потенциалами, но и кинетикой.

[igorlavrov]

Emergency в сообщении #1497781 писал(а):

Не совсем так - вы получите короткозамкнутую гальванопару, а суммарный потенциал зависит от площадей кусков, состояния их поверхностей, состава электролита, поляризации.., а главное катодных и анодных токов на каждом металле, так как они не находятся в равновесии с электролитом и их потенциал определяется уже не только стандартными потенциалами, но и кинетикой.

Вот. То есть, как минимум, рассуждение о том, что я получил как раз разность между потенциалами стали и цинка - это пальцем в небо.
А вот интересно: может в итоге получиться существенно больше, чем табличная разность? То есть могу ли я получить с помощью электродов хитрой формы напряжение, например, в 1.2 раза больше табличной разности между металлами?
Где бы почитать что-нибудь попонятнее про анодные/катодные токи? Имеется в виду что-то вроде токов Фуко или характер этих токов будет определяться формой короткозамкнутости?

[Xugin]

igorlavrov в сообщении #1497669 писал(а):

цинк давно окислился и слез.

Ржавчина вылезла наружу скрыв под собой остатки цинка.

[Emergency]

igorlavrov в сообщении #1497783 писал(а):

могу ли я получить с помощью электродов хитрой формы напряжение, например, в 1.2 раза больше табличной разности между металлами?

Не можете - равновесные потенциалы - это предел который можно получить при нулевом токе. Все остальное будет меньше в любом случае.

-- 26.12.2020, 14:12 --

igorlavrov в сообщении #1497783 писал(а):

Где бы почитать что-нибудь попонятнее про анодные/катодные токи? Имеется в виду что-то вроде токов Фуко или характер этих токов будет определяться формой короткозамкнутости?

Имелись в виду токи обмена про которые можно почитать в любом учебники электрохимии в разделе электрохимической кинетики.
С токами Фуко они не имеют ничего общего. Теория говорит, что в равновесии металла с раствором его соли, на поверхности электрода процессы не останавливаются, а протекают одновременно две противоположные реакции - переход атомов металла в раствор с потерей электрона (окисление) и переход ионов металла из раствора на электрод с принятием электрона (восстановление). Смещение потенциала электрода в положительную сторону увеличивает окисление, а в отрицательную - восстановление. Зависимость тока от потенциала очень похожа на вольтамперную кривую диода - тоже носит экспоненциальный характер. Равновесный потенциал находится в точке пересечения анодной и катодной кривых зависимости тока от потенциала.

[igorlavrov]

Emergency в сообщении #1497829 писал(а):

...

Спасибо!