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生物电池如何工作

发布时间:2022-12-11 22:15:39

1. 生物电池是怎样的

科学家曾经做了这样一个实验:把酵母和葡萄糖的混合液放在装有半透膜壁的容器里,将这个容器浸在另一个较大的容器中,较大的容器中盛有纯葡萄糖溶液,其中有溶解的氧气。在两个容器中都插入铂电极,连接两个电极便得到了电流,这说明在微生物分解有机化合物的时候,就有电能随之释放出来。

根据这个原理制造出来的电池叫生物电池。生物电池比电化学电池有许多优点:生物电池工作时不发热,不损坏电极,不但可以节约大量金属,而且寿命比电化学电池长得多。

目前,生物电池作为电源,已试用于信号灯、航标和无线电设备,其中有的虽然经过长期使用,效果仍然像刚开始那样。有一种用细菌、海水和有机质制造的生物电池,用做无线电发报机的电源,它的工作距离已达到10千米,用生物电池做动力的模型船也已在海上游弋。

从生物电池的工作原理,科学家们想到了海洋,从而使一望无际的海洋,又变成了一个巨大的天然生物电池。

海洋是生命的摇篮。在海洋的表层,阳光透入浅海,生长着许许多多的单细胞藻类:绿藻、褐藻、红藻等等,它们从海水中吸取了二氧化碳和盐类,在阳光下进行着光合作用,形成有营养的碳水化合物,同时放出氧,在海水中形成过多的带负电的氢氧离子。

海洋的底层是海洋动植物残骸的集聚地,也是河流从陆地带来丰富有机质的沉积场所。在黑暗缺氧的环境下,细菌分解着这些海底沉积物中的动植物残体和有机质,形成了多余的带正电的氢离子,于是海洋表层和底层的电位差产生了。实际上这是一个天然的巨大的生物电池。为此,科学家提出了在海洋上建立天然生物电站的设想,充分利用海洋表层水和海洋底层水的电位差产生电流。可以预料,随着科学技术的发展,未来人们将会在海洋上建起大型的天然生物电站,以便从海洋中取得大量电能。

2. 生物电池的工作原理是什么

答:生物电池的原理:生物主要利用营养物氧化产生的化学能来维持生命活动.这类反应主要涉及富含电子的物质(营养物)转变成含电子少的物质(代谢产物).如果一部分电子转移系统可以用于电极反应,那么化学能就可以转变成电能,因而就可以制造生物电池.主要就是这种反应中的电子的转移,从而产生了电能,产生电流的.生物催化剂在此反应中是必不可少的.根据生物催化剂的来源,又可将生物电池分为酶电池和微生物电池两种.将燃料的化学能转化为容易进行电化学反应的形式,有如下两种方法.用酶氧化燃料,所得的酶反应生成物再进行电极反应的方式(电子传递系统不配对的体系)用具有辅酶的酶氧化燃料,使在燃料氧化过程中结合而还原的辅酶再在电极上进行氧化的方式(电子传递系统配结的体系).用葡萄糖为燃料的酶电池是模仿线粒体的反应机构而制成的,线粒体是以葡萄糖为燃料的酶电池的理想模型.

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