Елемент Вольта

У 18 ст. Л.Гальвані вважав, що м'язи тварин виробляють електрику. Наприклад, лапка жаби, підвішена на мідному дроті, сіпається, торкаючись заліза. Алесандро Вольта не погодився з цим. Він довів, що електрика тут виходить через контакт двох різних металів: лапка жаби служить лише чутливим приладом для його виявлення.

Елемент Вольта складався із срібних та цинкових пластинок, нанизаних на непровідний стрижень

І тому, в 1799 р. Вольта виготовив першу електричну батарею, названу Вольтовим стовпом. Елемент Вольта складався із срібних (пізніше мідних) та цинкових пластинок, нанизаних на непровідний стрижень; між пластинками були прокладки, змочені слабкою сірчаною кислотою. Першу та останню пластинку з'єднували з проводами. У цьому кожна пара пластинок давала 1,1 В.

Після відкриття вольтового стовпа Вольта став відомим у всьому світі. На честь Вольта було названо одиниця напруги струму. Щоправда, всі джерела електрики, подібні до описаного, стали називати гальванічними елементами, хоча Гальвані і помилявся.

Тим часом гальванічні елементи, подібні до елемента Вольта, існували ще кілька тисяч років тому, і знайдені вони були при розкопках поблизу Багдада археологом В. Кенігом ще до другої світової війни. Він знайшов безліч глиняних глазурованих судин, у кожному з яких знаходився мідний циліндр і залізний стрижень, що являло собою гальванічний елемент. Визначили, що вони заливались оцтом, а герметизувалися бітумом. Очевидно, такі батарейки у давнину використовувалися для гальванічного золочення дрібних срібних прикрас.

Усі гальванічні елементи на той час містили рідкий електроліт: розчин сірчаної кислоти, як у елементі Вольта, чи оцет, як в древній батарейці. Це було незручно: оскільки елемент Вольта за удару міг втратити герметичність.

Був і ще один недолік у елемента Вольта - він дуже швидко "втомлювався" - починав давати струми дедалі нижчих величин. Причина в тому, що мідні пластини покривалися бульбашками водню, який виділявся під час роботи елемента; при цьому активна поверхня металу сильно зменшувалась.

Щоб усунути всі ці недоліки, француз Лекланше вигадав елемент, який служить нам досі. У цинкову гільзу поміщали електроліт – розчин нашатирю (хлористого амонію)), туди ж був опущений вугільний стрижень, обмотаний марлею з перекисом марганцю на ньому. Таким чином, вугільний стрижень хоч і знаходиться в електроліті, але останній проникав до нього тільки через шар перекису марганцю, який поглинає водень, що виділяється на вугільному електроді. В результаті елемент Лекланше майже "не втомлюється" до кінця терміну дії.

Залишається додати, що електроліт у сучасних елементах Лекланше не рідкий, а у вигляді пасти чи густого киселю. Тоді навіть у разі пошкодження корпусу рідина не витікає.

Інструменти