Для цього годиться будь-алюмінієва ложка - чайна або їдальня. Її треба ретельно вимити і знежирити; як це зробити, ви знаєте з дослідів з анодуванням алюмінію. Ложка буде першою деталлю майбутнього випрямляча струму, а другий нам поки послужить порожня консервна банка, висотою приблизно з ложку, у всякому разі, не набагато нижчі.
Жерстяну банку вимийте з милом або пральним порошком, промийте і залийте розчином для анодування алюмінію: на 100 мл води - 20 мл сірчаної кислоти (обережно!). Кислоту можна замінити, карбонатом амонію (NН4)2З3 (10 м) або в крайньому випадку харчовою содою, розчинивши її у воді до насичення. Вода повинна бути дистильована, годиться і чиста дощова.
Перш ніж опускати ложку в банку, прикиньте, до якого місця ложки буде доходити розчин. На межі розчин - повітря алюміній буде інтенсивно розчинятися, і ложка скоро розвалиться на дві частини. Щоб цього не сталося, ділянка поблизу кордону покрийте шаром лаку або водостійкого клею.
Тепер підвісьте ложку в банку так, щоб вона не стосувалася стінок; пристрій підвіски ви, напевно, без праці зробите самі. Під банку покладіть кахельну плитку або будь-яку іншу не проводить електрику підставку. На цей раз ми будемо користуватися не батарейками або акумулятором, а змінним струмом від мережі, і, природно, треба повністю себе убезпечити. З тієї ж причини самим ретельним чином ізолюйте всі оголені кінці проводів, а під час досліду не торкайтеся до ложці, ні до банку. Краще всього, якщо перед включенням струму ви накриє їх перевернутим фанерним ящиком або пластмасовим відерцем.
Електрична схема проста: включіть в ланцюг послідовно лампу потужністю близько 40-60 Вт, перемикач, ложку і банку; якщо є амперметр, можна під'єднати і його. Коли схема зібрана і перевірена надійність ізоляції, включайте струм.
Спочатку, як ви здогадуєтеся, лампа загориться, бо розчин у банку электропроводен. Але приблизно через півгодини вона стане світити помітно слабкіше, а потім і зовсім згасне. Ложка стала випрямлячем. Вона пропускає струм тільки в одному напрямку - від банків до ложці.
У цьому було б легко переконатися, будь у вас осцилограф: на його екрані на початку досвіду світилася б синусоїда, а в кінці нижня її гілка зникла б: в ланцюзі тече так званий імпульсний струм. Осцилограф допоміг би встановити, де позитивний полюс випрямляча, а де негативний (це дуже важливо, якщо ви збираєтеся ставити з саморобним випрямлячем електрохімічні досліди). Але можна обійтися і без приладів: полярність випрямляча легко встановити, користуючись смужкою фільтрувального паперу, змоченою слабким розчином кухонної солі з добавкою індикатора фенолфталеїну.
Вимкніть струм, притисніть листок до ложки і до банку і закріпіть його, наприклад, пластмасовими білизняними прищіпками. Увімкніть струм, і кілька хвилин через фільтрувальний папір почервоніє у одного з полюсів. Цей полюс - негативний. При електролізі води (сіль потрібна тільки потім, щоб збільшити електропровідність) на негативному електроді (катоді) виділяється водень, а іони ВІН- залишаються в надлишку. Ці іони і обумовлюють лужні властивості, тому індикаторний папір червоніє.
Таке ж випробування вологою індикаторним папером з сіллю і фенолфталеїном можна провести і в тому випадку, якщо ви переплутали полюси акумулятора або батарейки. Так як тут напруга невелика, смужку паперу можна просто притиснути руками до обох полюсів джерела струму.
Але чому алюмінієва ложка стала випрямлячем? Після включення струму на ній, як і при анодировании алюмінію, зростає плівка оксиду алюмінію. А ця плівка - напівпровідник: пропускає струм тільки в одному напрямку. Це її властивість нерідко використовують у техніці.
За допомогою саморобного випрямляча можна ставити деякі електрохімічні досліди, які описані в цій книзі. Але згідно з умовами досвіду вмикайте випрямляч через понижуючий трансформатор. Напруга ні в якому разі не має перевищувати 40 Ст. А струм, який можна знімати з алюмінієвої ложки, може досягати декількох десятків ампер.
Але обов'язково брати для випрямляча ложку і консервну банку? Зрозуміло, немає. Замість ложки можна взяти алюмінієвий електрод будь-якої форми, замість банки - залізний, свинцевий або графітовий електрод і занурити їх у скляну посудину, в який налитий розчин електроліту. Більше того, так ми і радимо вам вчинити, якщо ви вирішите використовувати саморобний випрямляч на практиці. Але якщо ви збираєтеся продемонструвати, як оксид алюмінію випрямляє змінний струм, то ложка з банкою виглядають набагато ефектніше...
О. Ольгин. "Досліди без вибухів"
М., "Хімія", 1986
