قصة رضا وبطارية السيارة السائلة

في عطلة نهاية الأسبوع، اتجه رضا مع والده إلى الجراج للركوب في السيارة والتوجه إلى شاطئ النهر في رحلة صيد. ركب والد رضا السيارة وبدأ في تشغيل المحرك، لكنه لم يعمل. حاول الأب مرة أخرى دون جدوى. فنزل من السيارة وفتح غطاءها الأمامي ليكتشف سبب العطل. فلاحظ تكون أملاح على قطبي البطارية.

سبب العطل

سأل رضا والده عن سبب العطل، فأجابه بأن مع العمل اليومي للسيارة، تترسب أكاسيد الأملاح على قطبي البطارية، مما يعزل التيار الكهربائي ويمنع مروره إلى شمعات الاختراق (البوجيهات)، التي تحدث الشرارة الكهربائية المسؤولة عن بدء حركة المحرك. قال الوالد: “فلنصعد الآن لإحضار ماء مغلي لإذابة أكاسيد الأملاح المتكونة على الوصلات النحاسية المتصلة بكابل السيارة، ومبرد لإزالة أكسيد الرصاص المتكون على قطبي البطارية، حتى يتمكن التيار الكهربائي من المرور إلى المحرك.”

اكتشاف البطارية السائلة

وقف رضا ووالده ينتظران الماء حتى يغلي. قال الأب لرضا: “تم اكتشاف البطارية السائلة في نهاية القرن الثامن عشر الميلادي، حين شعر عالم الأحياء الإيطالي جلفاني برعشة كهربائية عند قيامه بتشريح عضلة في محلول ملحي، عندما تلامس سلاحا التشريح المصنوعان من النحاس الأصفر والحديد.”

تجربة جلفاني وبطارية فولتا

“ظن جلفاني أن عضلة الضفدعة هي المسؤولة عن الرعشة الكهربائية التي أحس بها. لكن العالم فولتا أثبت فيما بعد أن سبب هذه الرعشة نشأ عن تيار كهربائي باستخدام قطعتين مختلفتين من الخارصين والنحاس في محلول ملحي. صنع فولتا أول بطارية سائلة باستخدام قطبين: أحدهما من النحاس ويسمى القطب الموجب (+) والآخر من الزنك ويسمى القطب السالب (-)، ووضعهما في محلول كلوريد الهيدروجين، بهذا تكونت البطارية السائلة. بتطبيق نفس الفكرة، صنع بطارية السيارة المسماة بالمركم.”

مركم الرصاص

قال الأب: “يعتبر المركم مصدرًا قويًا للحصول على تيار كهربائي ناتج عن تفاعلات كيميائية. حيث يوصل التيار بشمعة الاختراق (البوجيهات) فتحدث الشرارة الكهربائية التي تسبب احتراق البنزين، فتتولد طاقة تحرك المحرك. تسمى بطارية السيارة بمركم الرصاص لأنها تتكون من مجموعتين من ألواح الرصاص داخل حمض. عند شحن المركم لأول مرة، يوصل بتيار كهربائي فيحدث تفاعلات كيميائية تؤدي إلى تغطية القطب الموجب بطبقة أكسيد الرصاص. بينما يبقى القطب السالب كما هو، ونتيجة لهذا الاختلاف في القطبين ينتج التيار الكهربائي.”

إذابة الأكاسيد

أحضر رضا إناء الماء المغلي، فوضع الأب الوصلات النحاسية المتصلة بالأسلاك الخاصة بكابل السيارة داخل الإناء. حيث تم إذابة الأكاسيد المتكونة على الوصلات النحاسية، ثم قام بتنظيف قطبي الرصاص بالمبرد.

نجاح التجربة والانطلاق

طلب الأب من رضا توصيل الكابل المتصل بالمحرك بالقطب الموجب للبطارية، وتوصيل الكابل المتصل بجسم السيارة بالقطب السالب. حيث يقوم هيكل السيارة بالتخلص من جميع الشحنات الواصلة إليه حتى لا تتراكم الشحنات مما يؤدي إلى توقف مرور التيار. قام الأب بالتأكد من صحة جميع التوصيلات الخاصة بالبطارية، ثم أدار السيارة، فوصل التيار إلى شمعات الاختراق، فتحرك المحرك وانطلقت السيارة إلى شاطئ النهر.