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1.3.7 Elektrochemische Spannungsreihe
Neulich stellte meine Frau Bratwürste in den Kühlschrank, die vom Grillen übrig geblieben waren. Diese Würste lagen auf einem Edelstahl-Tablett und waren mit einer Alu-Folie abgedeckt. Am nächsten Tag waren zahlreiche Löcher in die Alu-Folie gefressen, und zwar an den Stellen, an denen die Alu-Folie die Bratwürste berührte.

Wie war das möglich ?

Nun, es hatte sich ein galvanisches Element (Batterie) gebildet, das einen Strom fließen ließ. Durch diesen Vorgang wurde die Alu-Folie zerfressen.

Ein galvanisches Element entsteht, wenn man zwei verschiedene Leiter (Elektroden) in eine leitende Flüssigkeit (Elektrolyt) taucht. Es entsteht dann zwischen den Leitern eine Spannung. Diese Spannung ist abhängig von dem Material, aus dem die Leiter sind. Bei Zink und Kohle entsteht z.B. 1,5 Volt (Zink-Kohle-Batterie). Wenn man an diese Spannung einen Stromkreis anschließt, so beginnt ein Strom zu fließen. Dabei wird der unedlere Leiter zerfressen und er löst sich auf. In unserem Falle ist das das Aluminium der Aluminiumfolie.

Die Höhe und die Richtung der Spannung richtet sich nach dem Material der Leiter und ihrem Platz in der elektrochemischen Spannungsreihe.
Bei der elektrochemischen Spannungsreihe wird jedes Material über einen Elektrolyten an eine Wasserstoff-Elektrode angeschlossen und die dann entstehende Spannung in Größe und Richtung der Reihe nach aufgeschrieben. Diese Werte findet man in jedem guten Tabellenbuch. Man kann also mit verschiedenen Leitern auch verschiedene Spannungen erzeugen.

Versuch:

Materialien:

  • 1 Trinkglas
  • 1 Teelöffel aus Edelstahl (steht meist "rostfrei" drauf)
  • 1 Stück Alu-Folie (etwa 1x10 cm)
  • 1 Digitalmultimeter (Conrad-Elektronik oder im Baumarkt)
  • 2 Messleitungen (meist beim Multimeter dabei)
  • 2 Krokodil-Strippen (Conrad-Elektronik)
  • Etwas Leitungswasser.

Durchführung: Nun stellst du den höchsten Gleichspannungsbereich des Multimeters ein und verbindest eine Messleitung mit "COM" und die andere mit "V/Ohm". Der Löffel gehört an die Plus-Klemme (V/Ohm) und die Alu-Folie an die Minus Klemme (COM). Schalte jetzt das Multimeter ein und beobachte die Anzeige.

Wenn du nun den Messbereich immer weiter herunter schaltest, so wirst du eine deutliche Spannung etwa in Höhe von etwa 0,5 Volt messen. Dass diese Spannung von den Materialien erzeugt wird, kannst du einfach feststellen, indem du mal während der Messung eines der beiden Materialien aus dem Wasser ziehst.



Die Spannung wird durch die unterschiedlichen Materialien (Edelstahl und Aluminium) in Verbindung mit dem Elektrolyt (Leitungswasser) hervorgerufen. Diese Spannung ist es auch, die einen (kleinen) Strom fließen lässt und damit die Alu-Folie zerfrisst. Die Bratwürste sind dabei der Elektrolyt.

Experiament:

Probiere andere Metalle in anderen Kombinationen aus und messe die Spannung.

Was ist zu beobachten ?

Hüte die Krokodil-Strippen gut, denn sie werden dir eine große Hilfe als Hobbyelektroniker sein.

Du wirst sie immer wieder für schnelle Aufbauten benötigen. Vergiss nicht, das Multimeter auszuschalten, denn sonst ist die Batterie alle, wenn du es das nächste mal brauchst, ein beliebter Fehler übrigens... :-)
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