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12. Das galvanische Element "Taschenlampenbatterie"

Die gebräuchlichste Elektroenergiequelle für Untersuchungen in der Grundschule ist das in der Taschenlampenbatterie verwendete Kohle-Zink-Element. Ein Zinkbecher ist mit einer eingedickten Ammoniumchloridlösung (NH4Cl) gefüllt, in die ein Kohlestab hineingesteckt ist. Vom Zink gehen positiv geladene Zinkionen in die Salmiaklösung, die dadurch positiv geladen wird. Der Zinkbecher ist dann negativ geladen. Zwischen Zinkbecher (Minuspol) und Kohlestab (Pluspol) besteht wegen der Ladungstrennung eine elektrische Spannung von 1,5 Volt. Der Zinkbecher wird gewissermaßen „zerfressen“, wenn ein elektrischer Strom fließt. In der Lösung entsteht immer mehr Zinkchlorid.

Dadurch erschöpft sich allmählich die Fähigkeit, dass immer mehr Zinkionen in Lösung gehen. Die Formulierung „Die Batterie ist leer“, die die Vorstellung nahe legt, dass Elektrizität wie in einem Gefäß gespeichert ist, das durch den Gebrauch geleert wird, ist deshalb unzutreffend. Der Kohlestab ist noch mit Braunstein (MnO2) umgeben. Dadurch wird verhindert, dass am Kohlestab Wasserstoffgas entsteht.

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Abb. 21: Aufbau eines Kohle-Zink-Elementes

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