Химическое действие тока

Факт быстрого окисления металлов при контакте, который Оствальд рассматривает как важнейший факт научной электрохимии, был открыт Джованни Фабброни (1752—1822) и сформулирован им в докладе, зачитанном в 1792 г. во Флорентийской Академии земледелия (Accademia dei Georgofili), труды которой были изданы, однако, лишь в 1801 г. Запоздание этой публикации ввело в заблуждение итальянских историков, которые приписывают Фабброни первую формулировку химической теории действия электрической батареи, поскольку Фабброни считал еще до того, как появилась батарея, что причину судорог лягушки в опытах Гальвани надо искать не в движении гальванического или электрического флюида, а в тепловом или химическом действии за счет контакта различных металлов. Тем не менее несомненно, что работы Фабброни вдохновили как француза Никола Готро (1753—1803), так и англичанина Волластона, которые в 1801 г. почти одновременно, но независимо друг от друга сформулировали химическую теорию вольтова столба. Согласно этой теории, источником электродвижущей силы является химическое взаимодействие металлов с жидкостью, в которую они погружены. Спор о природе электродвижущей силы вольтова столба продолжался на протяжении всего века; химическая теория, наконец, взяла верх, но ведь нельзя отрицать и "эффекта Вольты", т. е. наличия электрического напряжения при простом контакте двух металлов.

В 1799 г. с помощью опытов, аналогичных опытам Фабброни, Иоганн Риттер (1776—1810) также пришел к открытию основного явления электрохимии. Большое значение имеют и его исследования свойств вольтова столба. Риттер заметил, что если в течение некоторого времени пропускать ток через золотые проводники, погруженные в трубку, наполненную водой, а затем отключить проводники от полюсов батареи и соединить их между собой, то процесс химического разложения будет продолжаться в трубке, но в обратном направлении — на конце проводника, где вначале выделялся водород, теперь выделяется кислород и наоборот. Эффект этот становился еще более наглядным в опыте со столбиком, составленным из кружков из одного и того же металла, отделенных один от другого влажными картонными кружками. Риттер объяснил это явление тем, что столбик из кружков как бы поглощал флюид, исходящий из вольтовой батареи, а затем возвращал его внешней цепи; поэтому Эрстед назвал это приспособление Риттера "вторичным столбом".

Суть этого явления ясно понял лишь Вольта. Наблюдая химические явления, происходящие во вторичном столбе, он пришел к выводу, что это меняющийся, а не заряжающийся столб. Теория Вольты была подтверждена опытами, проведенными Стефаном Марианини (1790—1866) в 1826 г., хотя Бруньятелли еще в 1802 г. заметил, что на проводнике, соединенном с отрицательным полюсом, выделяются пузырьки водорода. Обычные школьные опыты, с помощью которых демонстрируется поляризация двух платиновых электродов, были описаны в 1824 г. Антуаном Сезаром Беккерелем (1788-1878).

Вторичные столбы практического интереса не представляли до тех пор, пока не был найден способ получения электрических токов от источников, отличных от вольтова столба. Это объясняет факт их столь позднего усовершенствования. Лишь в 1859 г. Гастон Планте (1834—1879) предложил свой хорошо известный тип свинцового аккумулятора, и только в 1881 г., т. е. после появления динамо-машины, Камилл Фор (1840—1898) улучшил его и придал ему тот вид, который известен и по сей день.

Вплоть до открытия электромагнитной индукции единственными генераторами тока были батареи Вольта и (с 1823 г.) термоэлектрическая батарея. Самым простым способом получения все более мощных батарей казалось последовательное соединение все большего числа элементов. Но чашечные батареи были слишком громоздкими, а батареи-столбы не только неудобны, но и ненадежны, потому что под тяжестью металлических кружков жидкость, которой были пропитаны прокладочные кружки, выдавливалась и батареи выходили из строя. Поэтому Вольта надеялся, что рано или поздно удастся создать батареи совсем без жидкости.

Другое по технологическим наукам

Происхождение «Геологии старой Земли» и ее влияние на жизнь в XXI веке
Сегодня мало кто сомневается в том, что вселенной и земле – миллионы лет. Но так было не всегда, и ныне число людей, отвергающих эту идею, быстро растет. Идея о том, что земле очень много лет, получила развитие в XIX веке благодаря геологии и встретила отпор со стороны группы христиан – как ученых ...