Schülerversuch; je Messung 10 min.

Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.

Geräte
U-Rohr mit Diaphragma, Glasröhrchen mit gebogener Kapillare zum Gaseinleiten, Multimeter, elektrolytisch platinierte Platinelektroden, niederohmiger Elektromotor.

Chemikalien und Material
Kalilauge (w = 25 %; C), Wasserstoff (F+), Methan (F+), Butan (F+), Sauerstoff (O), Glucose, Methanol (F,T).

Durchführung

1 Brennstoffzellen mit gasförmigen Brennstoffen
Es wird ein U-Rohr mit Diaphragma aufgebaut und mit Kalilauge (25 %; C) gefüllt. Man taucht zwei mit Platinmohr überzogene Platinelektroden oder mit Palladium überzogene Nickelnetze so tief hinein, dass sie von der Flüssigkeit völlig bedeckt sind. (Ansonsten können sich die Gase wie beim Döbereiner Feuerzeug entzünden.)
Nun lässt man Wasserstoff, Butan oder Erdgas und Sauerstoff über je eine Elektrode perlen. Den Gasstrom muss man so gering wie möglich einstellen, am besten nur wenige Gasblasen pro Minute! Wir messen die Spannung.
Wenn wir einen Elektromotor betreiben wollen, müssen wir für große Elektrodenoberflächen sorgen und für ein gut durchlässiges, besonders großes Diaphragma.

2 Brennstoffzellen mit gelösten flüssigen und festen organischen Brennstoffen
Die Apparatur (-> Bild oben) wird abgewandelt, indem wir die gebogene Kapillare zum Einleiten der gasförmigen Brennstoffe entfernen.
Wir stellen uns eine 25%ige Lösung von Methanol in Wasser her. Davon pipettieren wir etwa 5 ml zu der Kalilauge des Brennstoff-Elektrodenraums und rühren um. Wir messen wieder die Spannung gegenüber der Sauerstoff-Elektrode.
Wir wiederholen den Versuch mit gesättigter Lösung von Glucose in Wasser. Dazu muss die Kalilauge im Brennstoffelektrodenraum erneuert werden.

Hintergründe zum Experiment