Dit document is een draft, die de lezer een beeld geeft van de Innovation Lab modules. Het blijft eigendom van KU Leuven en mag niet voor andere doeleinden gebruikt worden. Experiment De brandstofcel Benodigdheden Aanwezig in koffer Door school te voorzien plexiglazen cel schaar kationisch uitwisselingsmembraan gedemineraliseerd water Koolstofelektrodes (2 stuks) gedroogde gist neopreen dichtingen (4 stuks) glucose kabels (4 stuks) methyleenblauw krokodillenklemmen (4 stuks) ammoniumijzerdisulfaat: NH4Fe(SO4)2·12 H2O plastic spuiten (2 van 100 ml) fosfaatbuffer pH 7 weerstand (2 Ω) beker 600 ml kristalliseerschaal (of grote kom) persoonlijke beschermingsmiddelen (labojas, labobril) Chemicaliën (door school te voorzien) ammoniumijzerdisulfaat: NH4Fe(SO4)2·12H2O methyleenblauw fosfaatbuffer pH 7 (kant en klaar), of: Na2HPO4 en NaH2PO4 Persoonlijke beschermingsmiddelen (door school te voorzien) Verplicht: labojas, labobril, handschoenen Innovation Lab KULeuven Voor info: [email protected] Module Brandstofcel Experimentblad pg 1 Oplossingen vooraf te bereiden door leerkracht De molaire massa van de chemicaliën vind je op het etiket van de pot of kan je berekenen aan de hand van je tabel van je PSE. Om oplossingen nauwkeurig te bereiden gebruik je altijd een maatkolf. • • • • Bereid een oplossing van 1 mol/L glucose (vers bereiden). Bereid een oplossing van 0,2 mol/L NH4Fe(SO4)2· Bereid een oplossing van 1 mmol/L methyleen blauw. Let op met morsen want methyleenblauw kleurt erg fel! Bereid 100 ml fosfaat bufferoplossing met een concentratie van 0,1 mol/L. Dit doe je door 0,00523 mol Na2HPO4 en 0,00477 mol NaH2PO4 op te lossen in 100 ml gedemineraliseerd water. Monteren van de experimentele opstelling TIP: ga steeds eerst na of de multimeter goed werkt. Meet steeds met de multimeter in DC (gelijkstroom) stand. • • • • • • • • • Week het membraan in gedemineraliseerd water. Kijk alvast naar de richting van het membraan. Voeg een hoeveelheid gedroogde gist toe aan een beetje bufferoplossing in een bekerglas. Dit is nodig om de gist te rehydrateren. Monteer de cel met het membraan, de scheidingslagen, de koolstofelektrodes en de dichtingen. Vul 1 spuit met gelijke delen gistoplossing, glucoseoplossing en methyleenblauwoplossing. Vul de andere spuit met de ijzer ammonium sulfaat oplossing. Vul ieder compartiment met één bepaalde oplossing. Let op: het kationisch uitwisselingsmembraan heeft een richting. De gistoplossing moet in het anionisch compartiment komen en de ijzer ammonium sulfaat oplossing in het kationisch compartiment. Sluit de multimeter aan en meet de open cel spanning. Het duurt enige tijd voor de gist werkt; je ziet dat de spanning toeneemt met de tijd. Schrijft de waarde op in onderstaande tabel. Schakel vervolgens een weerstand in de kring en kijk hoeveel stroom de cel kan leveren. Schrijf de waarde op in onderstaande tabel. Controleer hoe de spanning van een cel beïnvloedt wordt door het inschakelen van een weerstand. Schrijf de waarde van de belaste celspanning op in onderstaande tabel. Innovation Lab KULeuven Voor info: [email protected] Module Brandstofcel Experimentblad pg 2 koolstof elektrode vulopening neopreen afdichting spacer kationisch uitwisselingsmembraan R V R I Open celspanning (V) Stroom (mA) Spanning belaste cel (mV) Innovation Lab KULeuven Voor info: [email protected] Module Brandstofcel Experimentblad pg 3