La vie de not' EDD et autres bricolages

Quelques expériences amusantes à faire avec des enfants.

Saturday, October 07, 2017

Electrolysons...

Quand j'étais petit, j'utilisais le transformateur de mon train électrique Jouef comme source de courant pour électrolyser de l'eau et je récupérais l'hydrogène et l'oxygène dans des tubes à essais provenant de ma boîte de chimie...

Il m'est subitement venu à l'idée de le faire avec un port USB...
Pour électrolyser de l'eau, il faut une tension de 1.23 volts; le port USB en offre 5, ça, c'est bon. Qu'est-ce que cela peut bien consommer pour produire une quantité observable d'hydrogène? Wikipédia nous apprend qu'il faut 241 kJoules pour produire une mole de dihydrogène. 22.4 litres, c'est évidemment beaucoup trop. 2 centimètres cubes, c'est plus raisonnable, c'est 10000 fois moins. Il ne faut que 24 joules. Mais encore?... Un watt, c'est un joule par seconde. Et un port USB sort facilement un demi-ampère sous 5 volts, c'est 2.5 watts. À ce rythme-là, je produis mes 2 cm³ en 10 secondes. Sauf qu'en fait, mon demi-ampère ne sera utile que sur 1.23 volts, soit 0,6 watts ou joule par seconde et donc, il me faudra bien 40 secondes pour produire mes 2 centimètres cubes. ...Si je parviens à obtenir un courant de 0.5 ampères entre les deux électrodes. Pour augmenter la conductibilité de l'eau, on y met du sel de cuisine. Plus il y en a, mieux ça conduit. La taille des électrodes et la distance entre elles joue également. Mais bon, c'était jouable et donc, un premier essai fut naturellement couronné de succès malgré que le Charger Doctor ne m'annonce que 0.03 ampères.

Pour augmenter la surface de contact des électrodes, j'ai utilisé ce que j'avais sous la main : deux bouts de tige en fer (utilisée pour empêcher les pigeons de se balader sur les rebords). Mauvaise idée, quand j'étais petit, je me contentais de fils électriques domestiques multi-brins et j'obtenais de l'hydrogène d'un côté et de l'oxygène de l'autre. Ici, aucune production d'oxygène mais un nuage de rouille qui se répand au fond du bocal. Il va falloir un peu réviser les notions d'oxydo-réduction...

Il y a sûrement plein d'expériences amusantes à faire du côté de la galvanoplastie. C'est étonnant qu'on ne trouve pas des gadgets USB pour faire de l'électolyse... Probablement parce que les ordinateurs et l'eau ne font pas bon ménage. C'est vrai qu'il faut être prudent et soigneux, éviter les court-circuits. Il vaut mieux utiliser les chargeurs USB que l'on accumule lors de l'achat de bidules divers que de risquer d’endommager un des précieux port USB de son portable....

Bien évidemment, cela fonctionne aussi avec des piles. En principe, une pile d'1.5 volts devrait suffire. Là, j'en ai deux dans un boîtier... Tiens, même avec des électrodes en cuivre, je n'ai des bulles que du côté négatif... Du côté positif, le cuivre verdit. Ce n'est pas le souvenir que j'en avais, mais bon... Quelle quantité d'hydrogène puis-je produire avec une (deux) pile(s)? Pas vraiment d'idée mais j'ai des batteries rechargeable NiMH promettant une capacité de 2000 mAh. Elles devraient pouvoir donner 9000 joules. À 12 joules par cm³, cela donne 750 cm³, 0.75 litre. Plus qu'assez pour faire quelques démonstrations.

Cette histoire d'oxydation de l'anode à la place de dégagement d'oxygène me chipote quand même...