Pelkkä pinoaminen synnyttää sähköä! Hampurilaistyylinen Voltan paristo ja hapetus-pelkistyksen draama

Olen tiedevalmentaja Ken Kuwako. Jokainen päivä on kokeilu.

Vain muutama tippa nestettä, ja pysähtynyt potkuri pärähtää vauhdilla käyntiin. Se tuntuu lähes taikuudelta, mutta kyseessä on ilmiö, joka muutti ihmiskunnan historian: pariston perusperiaate, jonka italialainen fyysikko Alessandro Volta löysi 1700-luvun lopulla. Tänään sukulaisemme metallien ja nesteiden luomaan ihmeelliseen energian draamaan SEPUP-tutkimusryhmässä tekemämme Voltan paristo -kokeen kautta.

Maailman ensimmäinen paristo keittiötyylillä: Voltan hampurilainen

Tässä kokeessa emme tarvitse monimutkaisia laitteita. Pääosassa ovat kuparilevy, sinkkilevy ja suodatinpaperi, jota käytetään nesteen imeyttämiseen. Näillä yksinkertaisilla tarvikkeilla sähkön tekeminen on yllättävän helppoa. Käytössämme oli Narikan toimittama valmis koesarja.Valmistelemme ensin nämä siististi leikatut metallilevyt.Testitapa on varsin hauska. Pinosimme kuparilevyn, suodatinpaperin ja sinkkilevyn päällekkäin kuin kerroshampurilaisen. Sitten tiputimme pipetillä muutaman tipan 10-prosenttista suolahappoa väliin ja…https://youtu.be/Og9WMH9wJssKuten näette, moottoriin kytketty potkuri alkoi pyöriä vinhasti!

Voltan pariston heikkous: Polarisaatio

Vaikka potkuri pyörii, Voltan paristolla on suuri akilleen kantapää. Hetken kuluttua pyöriminen alkaa hidastua ja hiipua. Mittasimme jännitteeksi noin 0,8 volttia. Syy selviää, kun tarkastelee kuparilevyn pintaa lähempää: se täyttyy pienistä vetykuplista, jotka ikään kuin eristävät levyn. Tätä ilmiötä kutsutaan polarisaatioksi. Syntyvä vety estää sähkön kulun, ja pariston elinikä loppuu nopeasti. Nykyajan paristot, kuten Danielin pari, on suunniteltu estämään tämä, mutta perinteisessä Voltan mallissa se on kiertämätön luonnonlaki.

Levyt mustaksi ja tehot kattoon? Yllättävä virityskonsti

Tässä kohtaa tiedekokeet muuttuvat todella mielenkiintoisiksi. Lähes pysähtyneen potkurin voi herättää henkiin yhdellä pienellä niksillä: kuumentamalla kuparilevyä kaasupolttimella, kunnes sen pintaan muodostuu hapetekerros.Kun teimme kokeen uudelleen tällä ”nokeentuneella” kuparilevyllä, potkuri alkoi pyöriä jopa kovempaa kuin ensimmäisellä kerralla! Jännite hyppäsi noin 1,1 volttiin.Miksi likaiselta näyttävä levy antaa enemmän virtaa? Syy on siinä, että pinnan kuparioksidi auttaa vastaanottamaan elektroneja tehokkaammin.$$\text{(Anodi):} \text{Cu}\_2\text{O} + 2\text{H}^+ + 2\text{e}^- \rightarrow 2\text{Cu} + \text{H}\_2\text{O}$$Tämä reaktio estää vedyn muodostumista ja antaa jännitteelle lisäpotkua. Kun jännite myöhemmin taas laskee ja levy otetaan pois, musta pinta on kadonnut ja levy on jälleen kirkasta, puhdasta kuparia. Tämän kokeen viehätys on juuri siinä, että näet silmilläsi, milloin reaktio on valmis.

Historiaa oppimassa yrityksen ja erehdyksen kautta

Voltan paristo ei pärjää suorituskyvyssä nykyisille akuille. Se on kuitenkin loistava työkalu kokea itse se suuri oivallus, että eri metallien yhdistäminen luo sähköä. Mitä syvemmälle aiheeseen sukeltaa, sitä enemmän sieltä löytyy kiehtovaa kemiaa, kuten kuparin rooli katalyyttinä. Vaikka Voltan paristo on hieman oikutteleva, juuri se saa meidät pohtimaan: Miten saisin tämän toimimaan vielä pidempään? Kehotan kaikkia kokeilemaan ja näkemään omin silmin, mistä paristojen historia alkoi.https://phys-edu.net/wp/?p=49892

Kyselyt ja yhteistyöpyynnöt

Tiede kuuluu kaikille! Olen koonnut sivuilleni hauskoja ja helppoja kokeita, joita voit kokeilla vaikka kotona. Käy tutkimassa ja inspiroidu!・Tiedonvinkit-blogini on nyt myös kirjana. Lue lisää täältä.・Lisätietoa kirjoittajasta (Ken Kuwako) löydät täältä.・Yhteydenotot (luennot, työpajat, TV-esiintymiset jne.) täältä.・Seuraa uusimpia päivityksiä X-palvelussa!

Katso kokeita videolla Tiedonvinkit-kanavalta!

２月のイチオシ実験！梱包材で遊ぼう！

• 静電気の時期になってきました。子供と一緒に梱包材で盛り上がろう！→ やめられなくなる！静電気実験２０

体中に梱包材をはりつけてみよう！

テレビ番組等・科学監修等のお知らせ

• 「月曜から夜更かし」（日本テレビ）にて科学監修・出演しました。

書籍のお知らせ

• 1/27 『見えない力と遊ぼう！電気・磁石・熱の実験』（工学社）を執筆しました。
• サクセス15 ２月号にて「浸透圧」に関する科学記事を執筆しました。
• 『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
• 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）…　高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。

講師等・ショー・その他お知らせ

• 2/20（金）「生徒の進学希望実現支援事業」研究授業＠福井県立若狭高等学校　講師
• 3/20（金）　日本理科教育学会オンライン全国大会2026「慣性の法則の概念形成を目指した探究的な学びの実践」について発表します。B会場 第３セッション： 学習指導・教材（中学校）③　11:20-12:20
• 7/18（土）　教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」の講師をします。お会いしましょう。
• 10/10（土）　サイエンスショー予定
• 各種SNS　X(Twitter)／instagram／Facebook／BlueSky／Threads

Explore

• 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
• 理科の教材… 理科教師をバックアップ！授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
• Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
• 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中！AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
• 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
• About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
• お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。