Jelenség leírása
Készítsünk különbözõ tömegszázalékú konyhasóoldatokat, majd helyezzünk beléjük különbözõ (Fe, Cu, Al stb.) fémelektródákat. Mérjük meg a fellépõ elektromos feszültség kezdeti értékét és idõbeli változását!
Összeállítás
A mérés során lényegében galvánelemeket kellett készíteni, majd a kialakuló elektromos feszültség idõbeli alakulását mérni.
Eszközök
csipeszek, mérleg, multiméter, sóoldat, vizeskád
Magyarázat
A mérési berendezés összeállítása. A fémelektródákat - melyek 2,5 cmx5 cm-es fémlapocskák voltak - egy mûhelybõl szereztem be. A mérések során a következõ fémpárokat használtam: vörösréz-horgany, sárgaréz-alumínium és sárgaréz-szénacél. A fémek felületérõl a szennyezõdéseket dörzspapírral lecsiszoltam. (Ez azért is fontos volt, mert a többször felhasznált fémdarabokra a korábbi mérések alatt másféle fém is kiválhatott. Amikor pl. több napig a sóoldatban hagytam egy szénacéllemezt, azon rézkiválást figyeltem meg.)
A sóoldat készítésénél mindig m0=0,8 liter (vagyis 0,8 kg) vizet használtam, ezt egy konyhai mérõedénnyel mértem ki. Ha t tömegszázalékos oldatra volt szükségem, akkor a só tömegét a 
képletbõl számoltam, majd konyhai mérlegekkel mértem ki. A só oldódását keveréssel segítettem, de a legnagyobb koncentrációjú (25 százalékos) oldat elkészítése így is hosszú idõt vett igénybe.
A megtisztított fémelektródákat krokodilcsipeszekkel rögzítettem egy 6 cm x 9 cmx15 cm-es téglatest alakú mûanyag edény oldalán, majd beleöntöttem az elkészített sóoldatnak a felét. (A felezés oka: párhuzamosan 2 mérést is végeztem ugyanazzal az oldattal, továbbá a sóoldat elkészítése pontosabb, ha nagyobb mennyiséget mérünk ki.) Az oldat nem érte el a csipeszeket, amelyek fémvezetékét digitális multiméterhez csatlakoztattam. A voltmérõn 1 mV pontossággal tudtam leolvasni a feszültség-értékeket.
A mérés elvégzése. Háromféle fém-párral, ötféle koncentrációnál (5, 10, 15, 20 és 25%-os oldatokkal) és mindegyiknél 5 óra hosszan végeztem a mérést (az elsõ fél órában 5 percenként, ezután negyed óránként olvastam le a feszültséget). Eredményeimet táblázatba foglaltam és grafikusan is ábrázoltam.
Az eredmények kiértékelése. A mérési adatok azt mutatták, hogy mindhárom párnál a feszültség idõbeli változása hasonlóan zajlott: a mérés kezdetekor a feszültség gyorsan növekedett (bizonyos esetekben csökkent), 30-50 perc alatt beállt az egyensúlyi értékre, ami 5 órán keresztül gyakorlatilag szinte semmit nem változott. A vörösréz-horgany pár és 15 százalékos sóoldat esetén érdekes jelenséget tapasztaltam: a feszültség többször viszonylag gyorsan és számottevõen (több száz mV-nyit) csökkent, majd a leesett feszültség néhány perc múlva visszaállt a korábbi értékre. Mivel a többi esetben hasonló feszültség-zuhanást nem tapasztaltam, valószínûleg valamilyen - általam nem ismert - hiba okozhatta ezeket.
A kezdeti változások után stabilizálódott feszültséget a sóoldat koncentrációjának függvényében ábrázolva azt láttam, hogy a feszültség a tömegszázalék növelésével enyhén, lineárisnak tekinthetõ módon csökken.
A mérés hibájának becslése. A sóoldat készítésénél a só tömegének mérési pontatlansága kb. 0,02-0,03 kg-ra becsülhetõ, ez volt a legfontosabb hibaforrás. A mérést csapvízzel végeztem, az ebben levõ ionok is okozhattak hibát. A multiméter mérési hibája elhanyagolhatóan kicsi. Az idõmérés hibája a kezdeti gyors változásnál volt számottevõ, késõbb elhanyagolhatóvá vált, de még ebben a szakaszban is elõfordultak kicsiny feszültségingadozások. Összefoglalva: a mérés (különösen annak az átlagfeszültségre vonatkozó része) igen pontosnak, 1-2 százalékra megbízhatónak tekinthetõ.
Gyenis András (Veszprém, Lovassy L. Gimn., 12. o.t.) dolgozata alapján
