ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ. ИСТОРИЯ И ВИДЫ

Проблема получения электричества становится все более и более актуальной. Сегодня человек в различных сферах своей деятельности использует приборы, работающие от электрического тока.

Первым опыты проводил Гальвани. Он препарировал лягушку, поместив ее на металлическую поверхность. При прикосновении скальпелем к внутренним нервам животного, его конечности сокращались. Гальвани считал, что все дело в «животном» электричестве и именно оно заставляло мышцы сокращаться, а металлы, в его понимании, были проводниками этого электричества. Однако Вольта опроверг утверждение Гальвани. Вольта считал, что присутствие двух разнородных металлов в среде электролита, в данном случае им являлась кровь, является источником электрического тока. В качестве подтверждения своей точки зрения, он создал длинный столб из кружков разнородных металлов, разделенных слоем бумаги или сукном, смоченных в воде. Вольтов столб был первым гальваническим элементом. С его помощью было проведено разложение воды, электролиз многих растворов, а также была открыта «вольтова дуга». Но за всеми положительными характеристиками скрывался один серьезный недостаток — поляризация элемента. Это явление было вызвано тем, что вследствие реакции водород восстанавливался и оседал на положительном электроде. Газ действует, как электрический изолятор, в результате чего элемент быстро «устает». Однако после небольшого перерыва, он снова исправно работает.

После Вольты ученые многих стран старались изобрести идеальный элемент. В основном, все элементы имели корпуса с открытым верхом, поэтому их содержимое выливалось. Во избежание этого, банки заполняли опилками и заливали сверху варом. Но, в результате выделения водорода, элементы взрывались. В последствие появились «сухие элементы». Они не взрывались, и поляризация в них была почти побеждена.

«Сухой элемент» не является в действительности сухим. Анодом служит уголь в виде стержня, катодом — цинк, а электролитом — раствор нашатыря в виде пасты, содержащей в качестве деполяризующего вещества, двуокись марганца. Несмотря на то, что в элемент можно было добавить любое количество деполяризатора, при длительной непрерывной работе он поляризуется.

В качестве выводов можно отметить следующее:

· Гальванический элемент — это система из пластин двух разнородных металлов, погруженных в электролит (водные растворы солей, кислот, оснований).

· Поляризация элемента вызвана тем, что вследствие реакции водород восстанавливается и оседает на положительном электроде. Газ действует, как электрический изолятор, в результате чего элемент быстро «устает».

· «Сухой элемент» не является в действительности сухим. Анодом служит уголь в виде стержня, катодом — цинк, а электролитом — раствор нашатыря в виде пасты, содержащей в качестве деполяризующего вещества, двуокись марганца.

Были практически изготовлены некоторые химические источники тока.

Простейший химический элемент состоит из медной монеты и кружка из оцинкованного железа, разделенных слоем промокательной бумаги, пропитанной водным раствором поваренной соли. Электродвижущая сила (э.д.с.) такого элемента примерно составляла 0,1 В. Другой элемент, примерно с такой же э.д.с., изготавливался из лимона и двух электродов медного и цинкового, помещенных в его мякоть.
Автор:  Соколов Алексей, 9А класс.
Научный руководитель: Игонина И.Н., учитель физики.