Het experiment is als volgt:
- Neem een bekerglas (of grote jampot) van een halve liter, gevuld met water. Kraanwater is OK, mits het niet al te hard is, anders demi-water gebruiken. Los hierin een flinke theelepel vol met natriumbicarbonaat, NaHCO3, op. Verder geen speciale chems nodig, iedereen kan dit experiment doen.
- Plaats nu twee aluminium strips van een paar cm breed in de beker, zodat ze zo'n 5 tot 7 cm onder het vloeistofoppervlak steken. Er moet ook een stuk boven de vloeistof steken, waar je met een knijper of krokodilleklem een draad aan bevestigt. Op deze manier heb je een cel gemaakt, met twee draden en twee Al-electroden. Je kunt gewoon strips gebruiken uit de bouwmarkt van blank aluminium.
- Neem een fitting en draai daar een 25 Watt gloeilamp in. Schakel die in serie met de cel. Dit is ABSOLUUT noodzakelijk. Die lamp beperkt de stroom, die door je cel loopt. Doe je dat niet, dan vliegen onherroeppelijk de stoppen er uit en krijg je zeer gevaarlijke toestanden.
- Sluit nu het circuit aan op het lichtnet. De lamp gaat branden, in de cel zie je eigenlijk niet veel gebeuren, heel langzaam ontstaan er wat gasbelletjes, verder niks. Na verloop van een minuut of zo zie je dat de lamp steeds zwakker gaat branden en tenslotte gaat hij uit.
Nu komt het meest bijzondere. Beide aluminium/vloeistof overgangen zijn diode geworden
! De stroom loopt er probleemloos doorheen de ene kant op, terwijl de andere kant op de stroom heel klein is. In het circuit met twee strips heb je vrijwel helemaal geen stroom meer, omdat de dioden van beide Al-strips in tegengestelde richting zijn geschakeld. Er is er dus altijd wel eentje in sper. Als je het experiment doet met een aluminium strip en de andere strip van bijv. zink of koper, dan zul je zien dat de lamp na verloop van tijd op half vermogen gaat branden. Slechts 1 helft van de sinusgolf is er dan geleiding, voor de andere helft is de diode in sper. Mijn vraag is nu, waarom wordt de Al/vloestof overgang een diode? Wat is het achterliggende chemische (of fysische) principe hierachter? Waarom gebeurt het niet bij andere metalen? Ik heb hier al een tijdje over nagedacht, maar ik begrijp het niet. Het zal wel iets met de oxidelaag van het Al te maken hebben, maar dat is maar een gokje, verder kan ik er ook weinig over vertellen.
Als je de strips weer iets dieper in de vloeistof drukt, dan is het diode effect weer weg. Het Al boven de vloeistof is nl. gewoon geleidend in beide richtingen. Echter na een tijdje wordt ook een verse Al/vloeistof overgang weer diode.
--------------------------------------------------------------------------------------
WAARSCHUWING:
Dit is een erg leuk en verrassend experiment, dat iedereen kan doen met een beetje verstand van zaken en je hebt er geen speciale chemicalien voor nodig. Als je het doet, wees dan a.u.b. zeer voorzichtig. Je zit wel met hoge spannningen en een natte boel te werken en een schok heb je zomaar te pakken! Zorg er voor dat alles heel droog blijft, alleen de binnenkant van de beker tot aan het vloeistof niveau mag nat worden, verder niets. Verder nooit "rommelen" aan het circuit, als het aanstaat. Altijd eerst de stekker er uit (of de scheidingstrafo loskoppelen) als je er even aan 'rommelen' moet.
