Driv en miniräknare med... Spenat. Blåbär. Skolcellslådan: Labbhandledning

Transkript

1 Driv en miniräknare med... Spenat Blåbär Te

2 1 Skolcellslådans innehåll

3 2 Dessutom behövs: Ättiksyra och pipett till TiO₂pastan. Bär, spenat, te eller annat att färga in elektroderna med. Etanol för rengörning av elektroderna och extraktion av färgämne. Pincett, spatel och bägare för beredning av färgämne och infärgning av elektroderna. Kleenex, pappersnäsdukar. Sax Bunsenbrännare och trefot. Ev. sladdar och krokodilklämmor till koppling med miniräknare.

4 3a Bered TiO₂-pasta Droppa ättiksyra direkt i påsen med TiO₂-pulver. Använd ca 2 ml ättiksyra till 1 g TiO₂-pulver.

5 3b Bered TiO₂-pasta Gnugga tills pulvret och vätskan bildat en slät, jämn smet. Smeten ska vara ganska tunn, men inte rinnig.

6 4 Arbetselektrodens ledande sida Medföljande glassubstrat är belagda med ett ledande skikt på ena sidan. Testa vilken sida som är ledande genom att mäta motståndet med en multimeter (inställd på 2000 Ω).

7 5 Tejpa glaset ~ 3 mm ~ 7 mm Låt glasets ledande sida vara vänd uppåt. Fäst glaset mot underlaget med tejp på tre av glasets kanter. Försök att undvika luftbubblor. Detta fungerar som maskering då TiO₂-pastan läggs på.

8 6 Gör en sprits av påsen Klipp av ett hörn på påsen med TiO₂-pasta. Påsen skall användas som en sprits.

9 7 Belägg med TiO₂- film Spritsa ut en klick TiO₂pasta på ett glassubstrat i taget. Bred ut en tunn film på glaset med hjälp av en glasstav. Dra staven fram och tillbaka några gånger. Försök få filmen så jämn som möjligt. Låt torka i någon minut och ta sedan bort tejpen.

10 8 Sintra Sintra de belagda glasubstraten på trefot över bunsenbrännare i ca 5 minuter. Färgen blir mörkare då lösningsmedel och annat bränns bort. När filmen sedan blivit ljusare igen är glassubstraten färdiga. Filmen repas lätt, så hantera sintrade glassubstrat försiktigt.

11 9 Extrahera färgämne Tina frysta eller mosa färska bär. Gör i ordning te av ca 50 ml varmt vatten och 1-2 tepåsar. Klipp spenat eller andra gröna blad i små bitar. Tillsätt etanol och rör om så att vätskan färgas grön.

12 10a Färga in med spenat Placera glassubstratet med TiO₂-filmen nedåt i det extraherade färgämnet. Efter ca 30 min bör hela filmen vara grönfärgad.

13 10b Färga in med bär Placera glassubstratet med TiO₂-filmen nedåt direkt på bären. Infärgningen tar bara några minuter. Ett ark kleenex kan läggas mellan bären och glassubstratet för att få en jämnare infärgning och undvika kladd.

14 10c Färga in med te Använd ca 50 ml varmt vatten och 1-2 tepåsar. Te med blåbär, hallon eller hibiskus ger särskilt bra färg. Placera glassubstraten med TiO₂-filmen i vätskan. Efter ca 15 min bör filmen vara infärgad.

15 11 Infärgade elektroder Plocka försiktigt upp elektroderna när de fått tillräckligt med färg. Skölj av överflödig färg med vatten eller etanol.

16 12 Motelektrodens ledande sida Mät vilken sida av glaset som är ledande sidan på samma sätt som med arbetselektroden i steg 4.

17 13 Belägg med grafit Belägg ca 2/3 av motelektrodens ledande sida med grafit från en mjuk blyertspenna genom att försiktigt rita över ytan.

18 14 Mellanlager av kleenex Klipp till en bit kleenex som täcker den grafitbelagda ytan av motelektroden (ca 2 cm x 2 cm). Om pappret har flera lager ska bara ett av dessa användas.

19 15 Elektrolyt Täck den infärgade TiO₂-filmen med en tillklippt bit kleenex. Droppa på en eller flera droppar elektrolyt så att kleenexbiten blir helt blöt.

20 16a Sätt ihop solcellen Placera arbetselektroden med den ledande, grafitbelagda sidan mot kleenexlagret på motelektroden, dvs. elektrodernas ledande sidor ska placeras mot varandra.

21 16b Sätt ihop solcellen Låt en kant av vardera elektroden sticka ut på varsin sida av solcellen. Det är solcellens kontakter. Fäst med pappersklämmor.

22 17 Testa solcellen Mät spänning och ström med en multimeter. Använd en OHprojektor som ljuskälla, eller utför mätningarna utomhus en solig dag! Koppla minus till arbetselektroden, plus till motelektroden

23 18 Resultat Grupp Färgämne Ström (V) Spänning (ma) 1 Hallon 0, Blåbär 0, Spenat 0, Jämför gärna de uppmätta resultaten för olika celler och olika färgämnen!

24 19 Driva miniräknare För att driva en miniräknare behöver man en spänning på mer än 1V. Hur ska cellerna kopplas för att få högre spänning?

25 20 Plocka isär cellerna Ta bort pappersklämmorna, ta isär substraten och släng kleenexspacern. Torka av elektrolyten.

26 21 Gör rent substraten Gnugga försiktigt bort TiO₂-filmen med papper blött med etanol eller vatten. Torka av motelektroderna. Blyertsen kan vara mycket svår att få bort, men kan i så fall lämnas.

27 22 Sortera tillbaka allt Sortera arbetselektroder och motelektroder i de uppmärkta behållarna. Lägg tillbaka allt i lådan. Skicka/Lämna tillbaka den till oss! TACK!