Свежие комментарии

Гальванический элемент, ячейка Джона Дэниэля

Если вы решили двигать вперед электротехнику в древнем мире, то багдадская батарея вас скоро перестанет удовлетворять.

При ее работе на медном электроде образуются пузырьки газа, которые сильно снижают ток. Вольтов столб имеет бОльшее напряжения из-за других металлов, но все равно от запузыривания не защищен. Остается одно — усовершенствовать вольтов столб и создать ячейку Джона Дэниэля…

Для ее создания, кроме того же цинка и меди, используемых в вольтовом столбе, необходима серная кислота, и поконцентрированней. Растворяя в ней цинк, получаем сульфат цинка, а растворяя медь — получаем сульфат меди. Оба вещества нам пригодятся.

Конструктивно ячейки Джона Дэниэля очень похожа на багдадскую батарею, только нам потребуются два глиняных горшка, вложеных один во второй. Особое внимание нужно уделить внутреннему горшку. Он должен быть тонкостенный и неглазурованный. Из такой глины в теплых странах делали горшки, которые охлаждали воду — через их пористые стенки испарялась вода и охлаждала содержимое. В нашем случае через эти пористые стенки будут проходить ионы, а сами сульфаты меди и цинка нет. Так мы разделяем один электролит на два — во внешнем горшке и во внутреннем.

В наружный горшок помещаем медный электрод и заливаем раствор сульфатом меди, это будет (+). Во внутренний горшок помещаем цинковый электрод и заливаем раствор сульфатом цинка, это будет (-). Можно просто вставить электроды и залить их серной кислотой — сульфаты металлов возникнут сами собой, но это уменьшит размеры электродов и свойства ячейки будут менее предсказуемы.

Все остальное делаем как в багдадской батарейке, да и применение такое же. Только здесь ток будет больше и много стабильнее, что важно для промышленного использования. Ячейка Джона Дэниэля была изобретена в 1836-м году, поэтому отрезок времени для ее внедрения очень большой, гальваническое покрытие в древнем мире может очень неплохо прокормить попадаца.

41 комментарий Гальванический элемент, ячейка Джона Дэниэля

  • nnm

    «Растворяя в ней цинк» — достать цинк в примитивных условиях… ну-ну 😉

    • kraz

      Статьи про цинк еще нет. Я, к сожалению, не в состоянии сразу написать про все (да я про все и не знаю). 🙁
      Будут не только статьи, но и интерактивная «карта технологий» со стрелочками — что откуда берется. Все в процессе.

    • >>>«Растворяя в ней цинк» — достать цинк в примитивных условиях… ну-ну 😉

      Вот совершенно не понимаю зачем нужен цинк для получения сульфата цинка?

      А не проще получить его сразу из сульфида цинка, который встречается в природе под названием цинковой обманки (или сфалерита)?

      Во влажном воздухе сульфид цинка самостоятельно окисляется до сульфата…

      Так что серная кислота и цинк не нужны.

      • Химик

        Устанешь ждать пока сфалерит окислится. А если в нём окажется прилично свинца (что случается частенько), это не произойдёт никогда. Так что трите сфалерит в пыль и калёный малахит тоже, смесь поджигайте (горит бурно), огарок растирайте, мочите и продувайте — так быстро получите смесь сульфатов. Дайте им медленно кристаллизоваться и разберите вручную по цвету сантиметровые кристаллы.

        • >>>Устанешь ждать пока сфалерит окислится.

          Ага, но там где есть выходы сфалерита на поверхность, можно уже окисленный надыбать… 🙂

          А если окисленого не видать — значит руда с содержанием свинца…

          Что, кстати, тоже неплохо — свинец вешь нужная… 🙂

      • Taras

        Если всё таки умудримся не найти именно обманку, то можно растворить оксид цинка. Это во-первых природный минерал цинкит. Во-вторых можно прокалить смитсонит. Кроме того, можно обменять ионы с карбонатом цинка — тем самым смитсонитом. Так что если есть кислота, то получить сульфат цинка можно и без самого цинка. Для этого есть как минимум три природных соединения, из которых можно получить сульфат. Из одного даже двумя способами.

    • Кстати и сульфат меди тоже можно использовать природный — тот же халькантит…

      Правда он встречается в основном на Северном Урал и Закавказье… 🙂

    • Виктор

      Есть две руды цинка
      -цинковая обманка цинк с серой
      -цинковый шпат цинк плюс углекислота

      Руду берут и просто пережигают и получают ОКИСЬ ЦИНКА.
      Окись цинка смешивают с углём Древесным. Всё заделывается в трубы из глины.
      Далее нагревается. При этом Уголь 9углерод) соединяется с кислородом из окиси цинка, а свободный цинк стекает в приёмник. Естественно доступа воздуха избегают.
      Полученный цинк собирают и расплавляют. Для отстоя от примесей расплав держут три дня максимум. при этом железо и свинец уходят на дно расплава, а окись цинка и лёгкие примеси (механические, грязь) всплывают. Очищенный цинк сливают и охлаждают в изложницах.
      Как видим ничего сложного при наличии РУДЫ и Печи способной держать температуру 1200 градусов.
      Кстати вместо глиняных труб можно пользовать муфель. Муфель -силезский метод, трубы бельгийский метод.
      Можешь попробовать. Кстати. Натрий точно так и прочие многие металлы получают в промышленных масштабах. Только натрий собирают в ёмкость с киросином. Посмотрите и почитайте Википедию. Там много интересного, но ты ленив и … прочие излишества для умственного развития.
      А элимент реально крут, хотя одна маленькая картинка заменяет тысячи слов. Но автор поста призабыл сию мысль древних, верную и для нас.

      • Taras

        >Есть две руды цинка
        -цинковая обманка цинк с серой
        -цинковый шпат цинк плюс углекислота

        Руду берут и просто пережигают и получают ОКИСЬ ЦИНКА.
        Окись цинка смешивают с углём Древесным. Всё заделывается в трубы из глины.
        Далее нагревается. При этом Уголь 9углерод) соединяется с кислородом из окиси цинка, а свободный цинк стекает в приёмник. Естественно доступа воздуха избегают.
        Полученный цинк собирают и расплавляют. Для отстоя от примесей расплав держут три дня максимум. при этом железо и свинец уходят на дно расплава, а окись цинка и лёгкие примеси (механические, грязь) всплывают. Очищенный цинк сливают и охлаждают в изложницах.
        Как видим ничего сложного при наличии РУДЫ и Печи способной держать температуру 1200 градусов.

        Держать расплав 3 дня? Вы серьёзно? А топливо вам девать точно некуда? Дешевле сразу залить оксид/карбонат кислотой.

  • Vs

    На самом деле самым интересным будет создание орудий производства, из «говна и палок», именно они важнее всего, т.к. орудия труда древности для много будут не подходить при создании улучшенных и «сверхтехнолгичных» производств. XD
    Обязательно надо статью про выдувку стекла, и стеклодувное производство — это очень хорошая ниша вообще для начала технологической революции. Как минимум химия требует большого количества лабораторного оборудования из стекла: колбы, пробирки и т.д.
    Еще важна статья о пивоварении. Без пивоварения вообще невозможна урбанизация. Проще варить пиво, чем строить большие и дорогущие водоочистительные сооружения. Они уже следствие цивилизации городской, но не причина. Причина — пиво. Правда то пиво — это чуть более крепкий, чем квас продукт и к современному пиву отношения не имеет.
    Так же хороший доход, а главное уважение принесет хороший самогонный аппарат.
    Алкоголь так же можно использовать в медицине, прививая гигиену, что хорошо скажется на демографии в районе высадки.
    Ну и конечно пенициллин — это очень важная статья. Она просто необходима.

    • kraz

      Про стекло есть пару статей, буде еще. Про перегонный куб тоже есть начальная.
      Про пенициллин — пока в планах.
      Про пиво, скорее всего, писать не буду. Его варят начиная с древнего Египта и попаданец вряд ли что может там придумать.

      • lsh123

        Я уже написал в другом разделе, что простое знание про дрожжи и микроорганизмы позволит улучшить процесс варки пива «на порядок», уменьшив вероятность «заражения» пива. Если добавить базовые знания про mash temperature control и простейший термометр, то можно существенно увеличить выход готового продукта и, тем самым, уменьшить затраты на «сырье». Если же «открыть» хмель (10-12 век?), то можно еще и улучшить товарные качества — вкус и длительность хранения. Конечно, революции не устроить, но можно очень хорошо оптимизировать существующие процессы и поиметь на этом денежку. При этом, никаких особых начальных денежных вложений не требуется.

        • kraz

          Про термометр я написал, а с тонкостями пивоварения, скажу честно не разбирался.
          И хмель это разве не римляне еще добавляли?

          • lsh123

            Кстати, без термометра можно обойтись если знать теплоемкость смеси зерно/вода. Все легко считается. И кстати, теплоемкость тоже можно прикинуть легко помня что температура кипения воды 100, а температура тела 36-37. Точность +/-5 градусов вполне достаточна.

            Может и добавляли, как и много всего остального. Но насколько я знаю, повсеместное применение хмеля началось достаточно поздно и было не одновременным. До Британии хмель дошел вообще поздно и вначале был в-основном привозным.

            • kraz

              Гм. Про теплоемкость смеси зерно-вода слышу вообще первый раз…

              • lsh123

                Mashing — процесс «добывания» сахара из зерна. Смесь зерна (malt) и воды настаивается при определенной температуре (140-160F). В зависимости от плотности смеси, температуры и от соблюдения режима, «вытаскиваются» различные типы сахара и с разной эффективностью, что влияет на вкус, цвет, и, конечно, экономичность процесса. Чтобы добиться определенной температуры, можно просто посчитать сколько кипятка и холодной воды нужно залить на данный вес зерна чтобы получить заданную плотность и температуру смеси. Главная константа при расчете это как раз теплоемкость зерна/воды при смеси 1:1. Все остальное легко считается.

        • >>>Если же «открыть» хмель (10-12 век?), то можно еще и улучшить товарные качества — вкус и длительность хранения.

          Не стоит пожалуй… хмель придает пиву совершенно противоположные свойства в отличии от восковника, который был основным компонентом грюта.

          Вместо энергетика будет сонное зелье, а оно нам надо?

          • Виктор

            Всё верно — пиво, напиток пидарасов. Вон Европа допилась и уже мужики просят, чтобы их трахнули. Секрет прост — в пиве ОЧЕНЬ МНОГО женских гармонов. Значит хвостик и сворачивается как у свиньи.
            На руси ведь всегда пили мёд и квас. Относительно спирта (самогона), то ислам сурово брови нахмурит и до 1700 года (бога) на Руси не был в ходу. Впрочем раствор «водки» был 20 процентный и 1,5 литра на солдата в день.
            Впрочим, население Руси и России пило мало. Так чтотолько микстуры для аптек.
            Как не крути, а хочешь девку в постель — накачай её пивом, уровень гармонов у неё зашкалит, ну а дальше рули.
            Только это не электрический элемент, а нечто из Камы-сутры.

            • >>>На руси ведь всегда пили мёд и квас.

              Не только, много что еще пили, а меда ставленные это та еще морока…

              До полста лет в земле бочонок лежать должен…

          • инженер

            >хмель придает пиву совершенно противоположные свойства в отличии от восковника, который был основным компонентом грюта

            а какие свойства они придают?

  • Vs

    Статьи, как я понимаю, добавляете только вы сами, правильно?
    Нет возможности пользователям писать? Я не в плане того что буду (нет времени), хотя все возможно, но интересно просто узнать.

  • Vs

    Посмотрим, может найду время, напишу кое чего, допустим как смастерить меха. Ибо та же самая металургия, да даже кузница просто невозможна без них. Боюсь, кузнец никогда не примет попаданца в святая святых, даже подмастерьем. Поэтому придется делать самому.
    Так же интересный раздел сельскохозяйственное оборудование. Тут тоже можно развернуться. Особенно используя органически удобрения и перегной. В общем посмотрим.

    • kraz

      Да, это было бы неплохо.
      Но меха нужны не столько для кузни, сколько для выплавки металла. Для кузницы вполне хватит и обыкновенных ручных мехов. А для доменной печи использовали воздуходувку из водяного колеса, и не зря.

      А вот с сельским хозяйством у меня полный швах. Я вообще слабо представляю что в нем изменилось и что было плохо в те времена. Я поэтому пока и не планировал ничего про сельское хозяйство.

      Заранее спасибо!

  • Vs

    Значится так, т.к. времени совершенно нет, нашел очень изначально хорошую и сжатую статью про с/х на Руси, тут даже про троение написано, т.е. очень серьезный исторический труд, если вы не сублимируете в сжатый очерк (который для попаданца в 15-й век ох как поможет, допустим), возможно через недельку-две это смогу сделать я. Но все же, не могу гарантировать. http://www.vadim-blin.narod.ru/milov/1-02och.htm

    Вообще вся книга очень познавательна: http://www.vadim-blin.narod.ru/milov/index.htm

    • Виктор

      Прикольно, что это всё как и в 1767 году и до последнего времени было из дерева, ну до 1920 точно. Коса конечно из стали, а соха дерево. Замечу, что лопаты нет.
      Вообще прочтите

      • dimav

        до 1920? сейчас. еще в начале 50х вовсю пахали деревянной сохой. в реальной (а не коммунистически-лубочной) деревне.

        • Виктор

          Это что в Америке в штате Аризона так под соху кукурузу сеяли?
          Во идиоты!
          А в России — Совдепии МТС везде были. И вспашка и боронование и сев, всё трактором делали.
          Да жадный фермер. Жилы вона как рвал.
          А в России в колхозах жили. Было время. А сейчас точно от трактора до сохи дошли. Помните как Черчель о Сталине? «Мол принял с сохою, а оставил с атомной бомбой» и через год первый спутник земли полетел. Да что там говорить. Каждая дворовая собака в Космос могла полететь. А вот за последние годы — к сохе вернулися. Всё заросло на полях, а деревни сгнили и заброшены. Да времечко….

          • dimav

            про MTC _везде_ рассказываете тем кто не знает что это такое. в самом центре россии в начале 50-х вовсю пахали сохой. свои участки, что было хоть что жрать.
            а то что пахали в колхозе выгребалось по разнарядке. в том числе и на запуск собак в космос. но надо отдать должное «начальному» никите сергеевичу он хоть как то давал крестьянам жить в отличии от его предшественника.

          • Челик

            Только вот это не Черчилль сказал. Черчилль о Сталине сказал кое-что другое — я чуть не умер от смеха узнав, что Россия, кормившая весь мир, закупает зерно из Канады.

  • Виктор

    Есть Книга для фермера или как-то так. Там описано об дореволюционном опыте, что и как делать. Оно вроде бы и правильно, но…
    Кто попаданца до земли пустит? Он что помещик? Вот станет воино и получит в награду поместье. А до этого без соли кушать свой ненаглядный будет. Это сегодня землю торгуют за зелёную бумажку, а раньше и за золото не отдовали. Золотом не наешься. Конечно плохо, что познания в сельском хозяйстве нулевые, но клумбу заведи хоть во дворе, цветочки и щавель посей. Петрушку с укропом. Возле лавочки «Матиолу» прикапай, хоть одной канавкой.
    Относительно удобрений, то органика штука хитрая и переработка червяками идёт очень хорошо. Можно торф и рассаду культивировать. Правда теплицы не получится.
    И вообще вы знаете сколько больших и зелёных мух сидит на навоза и у выгребных ям летом? Возле каровников и на прочей живности? Так вот в детстве резинкой, а не мухобойкой убивал мух. На 52 надоело… это заняло примерно часа два или три от моей жизни. Проще было открыть окна и выгнать их размахивая парой тряпок, а потом повесить шторы.
    Впрочем деревенский калорит не понять городскому скворцу.
    Попаданцы, мать вашу!

    • dimav

      на руси землю продавали вместе с работниками до конца 19 века. (и начиная гдето с 14 а то и раньше) в западной европе (правда без работников) гдето также. с 14-13го. другое дело что сельское хозяйство до как минимум начала (а то и середины) 20 века совершенно непопаданческая отрасль. «личным примером» не сделаешь почти ничего.

  • инженер

    >Кто попаданца до земли пустит? Он что помещик?

    если он имеет определённую внешность, то за попытку фермерства его побьют
    (евреям запрещалось не только владеть землёй, но и даже обрабатывать землю и заниматься сельхоздеятельностью)

  • инженер

    кстати, а насколько легко создать простейший топливный элемент?

    • dan14444

      Здесь было обсуждение угольных элементов, копайте. Вкратце — сравнимо с простейшим генератором.

    • Виктор

      Ну простейший топливный элемент — дерево. Дуб очень крепкое дерево. Впечатление, что инженер из военных. Очень портупея на него действует.
      Но не очень, про водный элемент ещё не спрашивал. На грани балансирует.

      • инженер

        топливным элементом называется батарейка, в которую заливают не электролит, а топливо, которое окисляясь вырабатывает электричество

        так что дуб — не топливный элемент, потому что он при сгорании не даёт электричества

  • Taras

    >Растворяя в ней цинк, получаем сульфат цинка, а растворяя медь — получаем сульфат меди.

    Медь просто так плохо растворяется в кислотах, сначала надо получить оксид.

Leave a Reply

You can use these HTML tags

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>