磁場中的電化學反應實驗報告

磁場中的電化學反應實驗報告（精選3篇）

磁場中的電化學反應實驗報告 篇1

　　一、前言

　　現有製造電池、蓄電池的原理是電化學反應。電極是不同種元素、不同種化合物構成，產生電流不需要磁場的參與。

　　目前有磁性材料作電極的鐵鎳蓄電池（注1），但鐵鎳蓄電池放電時沒有外加磁場的參與。

　　通過數次實驗證明，在磁場中是可以發生電化學反應的。本實驗報告是研究電化學反應發生在磁場中，電極是用同種元素、同種化合物。

　　《磁場中的電化學反應》不同於燃料電池、磁流體發電。

　　二、實驗方法和觀察結果

　　1、所用器材及材料

　　（1）：長方形塑料容器一箇。約長100毫米、寬40毫米、高50毫米。

　　（2）：磁體一塊，上面有一根棉線，棉線是作爲掛在牆上的釘子上用。還有鐵氧體磁體Φ30×23毫米二塊、稀土磁體Φ12×5毫米二塊、稀土磁體Φ18×5毫米一塊。

　　（3）：塑料瓶一箇，內裝硫酸亞鐵，分析純。

　　（4）：鐵片兩片。（對鐵片要進行除鏽處理，用砂紙除鏽、或用刀片除鏽、或用酸清洗。）用的罐頭鐵皮，長110毫米、寬20毫米。表面用砂紙處理。

　　2、電流表，0至200微安。

　　用微安表，由於要讓指針能向左右移動，用表頭上的調0螺絲將指針向右的方向調節一定位置。即通電前指針在50微安的位置作爲0，或者不調節。

　　3、”磁場中的電化學反應”裝置是直流電源，本實驗由於要使用電流表，一般的電流表指針的偏轉方向是按照電流流動方向來設計的，（也有隨電流流動方向改變，電流表指針可以左右偏轉的電流表。本實驗報告示意圖就是畫的隨電流流動方向改變，電流表指針可以向左或向右偏轉的電流表）。因此本演示所講的是電流流動方向，電流由”磁場中的電化學反應”裝置的正極流向”磁場中的電化學反應”裝置的負極，通過電流表指針的偏轉方向，可以判斷出”磁場中的電化學反應”裝置的正極、負極。

　　4、手拿磁體，靠近塑料瓶，明顯感到有吸引力，這是由於塑料瓶中裝了硫酸亞鐵，說明硫酸亞鐵是鐵磁性物質。

　　5、將塑料瓶中的硫酸亞鐵倒一些在紙上，壓碎硫酸亞鐵晶體，用磁體靠近硫酸亞鐵，這時有一部分硫酸亞鐵被吸引在磁體上，進一步說明硫酸亞鐵是鐵磁性物質。

　　6、將磁體用棉線掛在牆上一個釘子上讓磁體懸空垂直不動，用裝有硫酸亞鐵的塑料瓶靠近磁體，當還未接觸到懸空磁體時，可以看到懸空磁體已開始運動，此事更進一步說明硫酸亞鐵是鐵磁性物質。（注：用另一箇塑料瓶裝入硫酸亞鐵飽和溶液產生的現象同樣）

　　7、通過步驟4、5、6我們得到這樣的共識，硫酸亞鐵是鐵磁性物質。

　　8、將塑料瓶中的硫酸亞鐵適量倒在燒杯中，加入蒸溜水溶解硫酸亞鐵。可以用飽和的硫酸亞鐵溶液，然後倒入一箇長方形的塑料容器中。實驗是用的飽和硫酸亞鐵溶液。裝入長方形容器中的液麪高度爲40毫米。

　　9、將鐵片分別放在塑料容器中的硫酸亞鐵溶液兩端中，但要留大部分在溶液之上，以便用電流表測量電流。由於兩個電極是用的同種金屬鐵，沒有電流的產生。

　　10、然後，在塑料容器的外面，將鐵氧體磁體放在某一片鐵片的附近，讓此鐵片處在磁埸中。用電流表測量兩片鐵片之間的電流，可以看到有電流的產生。（如果用單方向移動的電流表，注意電流表的正極應接在放磁體的那一端），測量出電流強度爲70微安。爲什麼同種金屬作電極在酸、鹼、鹽溶液中有電流的產生？電位差是怎樣形成的？我是這樣看這個問題的：由於某一片鐵片處在磁埸中，此鐵片也就成爲磁體，因此，在此鐵片的表面吸引了大量的帶正電荷的鐵離子，而在另一片鐵片的表面的帶正電荷的鐵離子的數量少於處在磁埸中的鐵片的帶正電荷的鐵離子數量，這兩片鐵片之間有電位差的存在，當用導線接通時，電流由鐵離子多的這一端流向鐵離子少的那一端，（電子由鐵離子少的那一端鐵片即電源的負極流向鐵離子多的那一端鐵片即電源的正極）這樣就有電流產生。可以用化學上氧化－還原反應定律來看這個問題。處在磁埸這一端的鐵片的表面由於有大量帶正電荷的鐵離子聚集在表面，而沒有處在磁埸的那一端的鐵片的表面的帶正電荷的鐵離子數量沒有處在磁埸中的一端多，當接通電路後，處在磁埸這一端的鐵片表面上的鐵離子得到電子（還原）變爲鐵原子沉澱在鐵片表面，而沒有處在磁埸那一端的鐵片失去電子（氧化）變爲鐵離子進入硫酸亞鐵溶液中。因爲在外接的電流表顯示，有電流的流動，可以證明有電子的轉移，而電子流動方向是由電源的負極流向電源的正極，負極鐵片上鐵原子失去電子後，就變成了鐵離子，進入了硫酸亞鐵溶液中。下圖所示。

　　11、確定”磁場中的電化學反應”的正、負極，確認正極是處在磁體的位置這一端。這是通過電流表指針移動方向來確定的。

　　12、改變電流表指針移動方向的實驗，移動鐵氧體磁體實驗，將第10步驟中的磁體從某一片上移開（某一片鐵片可以退磁處理，如放在交變磁埸中退磁，產生的電流要大一些）然後放到另一片鐵片附近，同樣有電流的產生，注意這時正極的位置發生了變化，電流表的指針移動方向產生了變化。

　　如果用稀土磁體，由於產生的電流強度較大，電流表就沒有必要調整0爲50毫安處。而用改變接線的方式來讓電流表移動。

　　改變磁體位置：如果用磁體直接吸引鐵片電極沒有浸在液體中的部份的方式來改變磁體位置，鐵片電極不退磁處理也行。

　　下圖所示磁體位置改變，電流表指針偏轉方向改變。證明電流流動方向改變，《磁場中電化學反應》成立。電流流動方向說明了磁體在電極的正極位置。

　　三、實驗結果討論

　　此演示實驗產生的電流是微不足道的，我認爲此演示的重點不在於產生電流的強度的大小，而重點是演示出產生電流流動的方向隨磁體的位置變動而發生方向性的改變，這就是說此電源的正極是隨磁體在電源的那一極而正極就在磁體的那一極。因此，可以證明，”磁場中的電化學反應”是成立的，此電化學反應是隨磁體位置發生變化而產生的可逆的電化學反應。請特別注意”可逆”二字，這是本物理現象的重點所在。

　　通過磁場中的電化學反應證實：物理學上原電池的定律在恆定磁場中是不適用的（原電池兩極是用不同種金屬，而本實驗兩極是用相同的金屬）。

　　通過磁場中的電化學反應證實：物理學上的洛侖茲力（洛倫茲力）定律應修正，洛侖茲力對磁性運動電荷是吸引力，而不是偏轉力。並且洛侖茲力要做功。

　　通過實驗證實，產生電流與磁場有關，電流流流動的方向與磁體的位置有關。電極的兩極是用的同種金屬，當負極消耗後又補充到正極，由於兩極是同種金屬，所以總體來說，電極沒有發生消耗。這是與以往的電池的區別所在。而且，正極與負極可以隨磁體位置的改變而改變，這也是與以往的電池區別所在。

　　《磁場中電化學反應》電源的正極與負極可以循環使用。

　　產生的電能大小所用的計算公式應是法拉弟電解定律，法拉第電解第一定律指出，在電解過程中，電極上析出產物的質量，和電解中通入電流的量成正比，法拉第電解第二定律指出：各電極上析出產物的量，與各該物質的當量成正比。法拉第常數是1克當量的任何物質產生（或所需）的電量爲96493庫侖。而移動磁體或移動電極所消耗的功應等於移動磁體或移動電極所用的力乘以移動磁體或移動電極的距離。

　　四、進一步實驗的方向

　　1、在多大的鐵片面積下，產生多大的電流？具體數字還要進一步實驗，從目前實驗來看，鐵片面積及磁場強度大的條件下，產生的電流強度大。如鐵片浸入硫酸亞鐵溶液20毫米時要比浸入10毫米時的電流強度大。

　　2、產生電流與磁場有關，還要作進一步的定量實驗及進一步的理論分析。如用稀土磁體比鐵氧體磁體的電流強度大，在實驗中，最大電流強度爲200微安。可以超過200微安，由於電流表有限，沒有讓實驗電流超過200微安。

　　3、產生的電流值隨時間變化的曲線圖A-T(電流-時間)，還要通過進一步實驗畫出。

　　4、電解液的濃度及用什麼樣電解液較好？還需進一步實驗。

　　五、新學科

　　由於《磁場中的電化學反應》在書本及因特網上查不到現成的資料，可以說是一門新學科，因此，還需要進一步的實驗驗證。此文起拋磚引玉之用。我希望與有識之士共同進行進一步的實驗。

　　我的觀點是，一項新實驗，需要不同的時間、不同的人、不同的地點重複實驗成功纔行。

　　參考文獻

　　《蓄電池的使用和維護》一書中講到鹼性鐵鎳蓄電池的內容。

磁場中的電化學反應實驗報告 篇2

　　一、實驗題目：

　　固態酒精的製取

　　二、實驗目的：

　　通過化學方法實現酒精的固化，便於攜帶使用

　　三、實驗原理：

　　固體酒精即讓酒精從液體變成固體，是一箇物理變化過程，其主要成分仍是酒精，化學性質不變。其原理爲:用一種可凝固的物質來承載酒精，包容其中，使其具有一定形狀和硬度。硬脂酸與氫氧化鈉混合後將發生下列反應: CHCOOH+NaOH → 1735

　　CHCOONa+HO 17352

　　四、實驗儀器試劑：

　　250ml燒杯三個1000ml燒杯一箇蒸餾水熱水硬脂酸氫氧化鈉乙醇模版

　　五、實驗操作：

　　1.在一箇容器中先裝入75g水，加熱至60℃至80℃，加入125g酒精，再加入90g硬脂酸，攪拌均勻。

　　2、在另一箇容器中加入75g水，加入20g氫氧化鈉溶解，將配置的氫氧化鈉溶液倒入盛有酒精、硬脂酸和石蠟混合物的容器，再加入125g酒精，攪拌，趁熱灌入成形的模具中，冷卻後即可得固體酒精燃料。

　　六、討論：

　　1、不同固化劑製得的固體霜精的比較：

　　以醋酸鈣爲固化劑操作溫度較低，在40~50 C即可。但製得的固體酒精放置後易軟化變形，最終變成糊狀物。因此儲存性能較差。不宜久置。

　　以硝化纖維爲固化劑操作溫度也在40～50 c，但尚需用乙酸乙酯和丙酮溶解硝化纖維。致使成本提高。製得的固體酒精燃燒時可能發生爆炸，故安全性較差。

　　以乙基羧基乙基纖維素爲固化劑雖製備工藝並不複雜，但該固化劑來源困難，價格較高，不易推廣使用。

　　使用硬脂酸和氫氧化鈉作固化劑原料來源豐富，成本較低，且產品性能優良。

　　2加料方式的影晌：

　　（1）將氫氧化鈉同時加入酒精中。然後加熱攪拌。這種加料方式較爲簡單，但由於固化的酒精包在固體硬脂酸和固體氫氧化鈉的周圍，阻止了兩種固體的’溶解的反應的進一步進行，因而延長了反應時間和增加了能耗。

　　（2）將硬脂酸在酒精中加熱溶解，再加入固體氫氧化鈉，因先後兩次加熱溶解，較爲複雜耗時，且反應完全，生產週期較長。

　　（3）將硬脂酸和氫氧化鈉分別在兩份酒精中加熱溶解，然後趁熱混合，這樣反應所用的時間較短，而且產品的質量也較好。

　　3 、溫度的影響：

　　可見在溫度很低時由於硬脂酸不能完全溶解，因此無法製得固體酒精；在30度時硬脂酸可以溶解，但需要較長的時間。且兩液混合後立刻生成固體酒精，由於固化速度太快，致使生成的產品均勻性差；在6O度時，兩液混合後並不立該產生固化，因此可以使溶液混合的非常均勻，混合後在自然冷卻的過程中，酒精不斷地固化，最後得到均勻一致的固體酒精；雖然在70度時所製得的產品外觀亦很好，但該溫度接近酒精溶液的沸點。酒精揮發速度太快，因此不宜選用該溫度。

　　因此，一般選用60度爲固化溫度。

　　4 、硬脂酸與NaOH配比的影響：

　　從表中數據不難看出。隨着NaOH比例的增加燃燒殘渣量也不斷增大。因此，NaOH的量不宜過量很多。我們取3：0.46也就是硬脂酸：NaOH爲6.5：1，這時酒精的凝固程度較好。產品透明度高，燃燒殘渣少，燃燒熱值高。

　　5 、硬脂酸加入量的影響：

　　硬脂酸加量的多少直接影響固體酒精的凝固性能。硬脂酸的添加量對酒精凝固性能影響的實驗結果見下表，且可以看出，在硬脂酸含量達到6.5以上時，就可以使製成的固體酒精在燃燒時仍然保持固體狀態。這樣大大提高了固體酒精在使用時的安全性，同時可以降低成本。

　　6、火焰顏色的影響：

　　酒精在燃燒時火焰基本無色，而固體酒精由於加人了NaOH，鈉離子的存在使燃燒時的火焰爲黃色。若加入銅離子，燃燒時火焰變爲藍色。因此添加不同離子到固體酒精中去得到不同顏色的火焰。

磁場中的電化學反應實驗報告 篇3

　　【1】 地溝油的精煉：

　　（1）將地溝油加熱，並趁熱過濾

　　（2）將過濾後地溝油加熱到105℃，直至無氣泡產生，以除去水分和刺激性氣味，

　　（3）在經過前兩步處理後的地溝油中加入3.5%的雙氧水，在60℃下攪拌反應20 分鐘，再加入5%的活性白土，升溫至60℃，攪拌25 分鐘可以達到最理想的脫色效果 。

　　【2】 草木灰鹼液的準備：將草木灰倒入塑料桶內，然後倒入熱水，沒過草木灰2cm即可。在靜置2天后，需要放一箇正常的雞蛋進行浮力實驗，如果雞蛋能浮起來，說明濃度達標了。如果不能，就再靜置久一點。 仔細過濾；爲了防止鹼液灼傷皮膚，最好戴手套；

　　【3】稱取200g精煉地溝油和量取1000ml鹼液分別置於兩個燒杯中，放在不鏽鋼鍋裏水浴加熱，用溫度計測量兩者的溫度達到45攝氏度時，將鹼液和精煉地溝油緩緩倒入大玻璃缸裏混合，加入50ml酒精，再放入不鏽鋼鍋中水浴加熱，同時用電動攪拌棒攪拌。

　　【4】繼續攪拌可以觀察到混合的液體迅速變成乳白色，二者開始皂化反應，因爲水油不融，所以需要不停攪拌來支持皂化反應。攪拌皁液的時間長達3小時；當出現.固體狀態時添加丁香粉

　　【5】將皁液裝入準備好的牛奶盒裏（即入模），放在溫暖的地方一星期後去掉牛奶盒（即脫模），然後切塊。可以看出表面成熟度高於內部。把這樣的肥皂放在陰涼通風處，任其成熟2星期左右。在這段時間裏肥皂顏色會加深，水分逐漸蒸發，體積會縮減圖爲脫模後的樣子，這張照片裏是加入了丁香粉的肥皂。

　　【6】去污效果：將肥皂用水打溼放在沾有黑、紅墨水的手上揉洗一會，沒有大顆的泡泡，是細密的白沫，當然，很快就變成黑沫了；沖洗乾淨後。清潔效果還是相當可以的！關鍵是洗完了真的不乾燥，好像有甘油留在手背上。