ZACplus Citizen-Science Schuelerworkshop vom 16.04.2024

Ort: Herder-Gymnasium, Minden Teilnehmer: 13

Der Schuelerworkshop fand statt im Rahmen der Unesco-Projekttage 2024 des Herder-Gymnasiums mit Schülern der Jahrgangsstufe 7 und einem Lehrer

Hardware-Entwicklung

- Bau einer klemmschlüssigen Halterung für den Kathodentester aus UniProKit Bauteilen

- Inbetriebnahme u. Erprobung einer Mess-Vorrichtung aus UniProKit-Bauteilen zur (stand-)sicheren Aufnahme des Becherglases vom Recycler. Die Vorrichtung wurde mit einer 10g-Federwaage ausgestattet an welcher das Kathodengitter frei schwingend und gleichzeitig im Elektrolyten hängend befestigt war. Dieser Aufbau ermöglicht es, die Gewichtszunahme des sich bildenden Zinkschwamms sozusagen "netto" zu messen, d.h. ohne das Gewicht des sich noch in den Poren befindenden Elektrolyten. Da ist eine deutliche Verbesserung gegenüber der früheren Methode, die darin bestand, den Zinkschwamm nach dem Recycler-Prozess von dem Gitter abzuschaben und auf eine Waage zu legen, da die noch im Zinkschwamm befindliche Feuchtigkeit bzw. Restmenge an Elektrolyt mitgewogen wird und als nicht unerheblicher Offset die Messergebnisse verzerrt. Alternativ müsste man diese vorher entfernen, zB. durch Waschung in Alkohol, was aber mit einem zusätzlichen Aufwand verbunden und nicht ganz trivial ist, da an dem Zinkpulver weiterhin Oxidationsvorgänge mit dem Luftsauerstoff stattfinden, welche das Gewicht verändern.

Experiment 16.04.2024-1

- Messung der Leerlauf-Spannung einer Kathodentester-Zelle: Die Leerlauf-Spannung betrug nach einer Einpendlungsphase 1,34 V.

- Messung des Stroms eines DC-Motors als Verbraucher: Die von dem DC-Motor bezogene Strommenge betrug rund 30 mA. Die Leistungsabgabe der Zelle betrug 30 mA * 1,34V = 40,2 mW

- Messung des Stroms einer LED-Leuchte als Verbraucher: Die von der LED-Leuchte bezogene Strommenge betrug rund 190 mA. Die Leistungsabgabe der Zelle betrug 190 mA * 1,34V = 254,6 mW

Experiment 16.04.2024-2

- Messung der Gewichtszunahme an Zink (Zn) welches aus Zinkoxid (ZnO) im Recycler unter Stromaufnahme regeneriert wurde. Dauer 1h, Spannung: 2,4V. Die Gewichtszunahme betrug während dieser Zeit (eintragen) g; eine Zinkschwammbildung war noch nicht erkennbar.

- Messung der Gewichtszunahme an Zink (Zn) welches aus Zinkoxid (ZnO) im Recycler unter Stromaufnahme regeneriert wurde. Dauer 2h, Spannung: 4,2V. Die Gewichtszunahme betrug während dieser Zeit (eintragen) g; eine Zinkschwammbildung war anschliessend deutlich erkennbar.

Citizen-Science notes

- Beobachtung 1: