- Der er for fa eller ingen
kildehenvisninger
i denne artikel,
hvilket er et problem
. Du kan hjælpe ved at angive
troværdige kilder
til de pastande, som fremføres i artiklen.
En
voltasøjle
er den tidligste forløber for vore dages
elektriske batteri
: Den blev opfundet af den
italienske
fysiker
Alessandro Volta
, som offentliggjorde sine opdagelser i en afhandling til
Royal Society
den
20. marts
1800
.
Tegningen til højre viser de væsentligste dele af en voltasøjle med seks
celler
: Hver enkelt celle (1) bestar typisk af en
kobberskive
(2) og en
zinkskive
(6), med en skive (5) af
pap
eller
læder
vædet i en svagt
sur
eller
basisk
opløsning
lagt imellem metalskiverne. Andre metaller kan ogsa bruges, f.eks.
sølv
og
tin
, men med de viste metaller giver hver enkelt celle en
elektrisk spænding
pa omkring 1,1
volt
. Ved at stable dem som her (bemærk at kobber-"siden" af den ene celle ligger imod zink-"siden" af den næste) opnar man en
serieforbindelse
, sa man ved den negative og positive terminal (3 og 4) kan "tappe" summen af de enkelte cellers spænding.
Der hvor opløsningen i papskiverne rører ved en zinkskive opløses en smule af zinket: Nogle af zink-
atomerne
afleverer to
elektroner
til den tilbageværende del af zinkskiven, og bliver selv til positivt ladede zink-
ioner
: Modsat "frit", metallisk zink kan disse ioner vandre igennem opløsningen i papskiven, og na frem til kobberskiven. Da ionerne "efterlod" to elektroner til zinkskiven og ankommer positivt ladede til kobberskiven, opstar der en elektrisk spænding mellem de to metalskiver, og hvis man forbinder søjlen til et elektrisk kredsløb, far de efterladte elektroner muligheden for at na frem til kobberskiven og "udligne" ladningsforskellen.
Omkring
1786
havde Voltas landsmand,
anatomen
Luigi Galvani
, opdaget at man kan fa
dissekerede
ben fra
frøer
til at bevæge sig ved at berøre dem med to redskaber lavet af forskellige
metaller
. Pa Galvanis tid havde man en teori om, at der krævedes en særlig "
livskraft
" for at danne
organiske
kemiske forbindelser
, sa Galvani var helt overbevist om at det fænomen han havde opdaget, skyldtes sakaldt "dyrisk elektricitet", som ifølge ham var knyttet til selve frø-benet snarere end til metalredskaberne.
Volta var uenig med Galvani, og de to diskuterede ivrigt emnet indtil Galvanis død i
1798
. Volta havde allerede i
1790
pavist den sakaldte "galvanisme"; at elektricitet kunne skabes blot ved at to metaller rørte hinanden. Volta mente at forklaringen netop la i at der skulle bruges to
forskellige
metaller i Galvanis forsøg, og ved forsøg med metalstænger i vinkarafler med opløsninger fandt han ud af at det mest "effektive" par af metaller er sølv og zink. Senere forbedrede han systemet ved at bruge metal i flade skiver i stedet for stænger, erstatte karaflerne med papskiver vædet opløsningen, og serieforbinde cellerne ved at stable dem. Hvis en enkelt voltasøjle blev sa tung at vægten pressede opløsningen ud af de nederste celler, kunne man ogsa serieforbinde flere mindre søjler.
Voltasøjlen modbeviste endegyldigt Galvanis teori om dyrisk elektricitet, sa man matte finde en anden forklaring pa hvordan frø-ben og vadt pap kunne skabe elektrisk strøm sammen med de to metaller. Volta anstillede selv en teori om sakaldt
kontaktspænding
; et fænomen der angiveligt skulle finde sted der hvor to forskellige metaller berører hinanden direkte ? denne teori er i dag forkastet til fordel for den elektrokemiske forklaring.
Med voltasøjlen havde videnskaben og verden generelt faet sin første kilde til kontinuerlig
elektrisk strøm
: Det abnede "døren" for
elektricitetens
"tidsalder", og for en helt ny kemisk disciplin;
elektrokemi
. Sir
Humphry Davy
brugte voltasøjlen til
elektrolyse
-eksperimenter hvor han som den første isolerede metallerne
natrium
,
kalium
,
barium
,
strontium
,
calcium
og
magnesium
. Den 20. marts 1800; den dag Volta offentliggjorde sin opfindelse, betragtes som elektrokemiens "fødselsdag", og
SI-enheden
for elektrisk spænding,
volt
, er opkaldt efter ham.