Вольтов столб. Чертёж из рукописи А. Вольта

кружки цинковыми, а картон — сук­ном. В результате получилась удобная компактная батарея.

Вольта обнаружил, что при сочета­нии меди и цинка получаются «силь­ные» элементы, а из меди и серебра —

«слабые». Исследовав многие провод­ники, он расположил их в ряд, извест­ный впоследствии как ряд Вольта (сейчас его называют рядом напряже­ний). Чем дальше отстоят друг от дру­га металлы в этом ряду, тем сильнее будет разряд собранного из них ис­точника тока. Так впервые была пока­зана связь между химической приро­дой вещества и электричеством.

ВОЛЬТОВ СТОЛБ — ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ?

Вольта считал, что причиной возник­новения электричества в гальваниче­ском элементе является контакт двух разнородных металлов, а в них самих никаких изменений не происходит. Ясно, что в этом случае элемент дол­жен работать вечно. Правда, на прак­тике вечного элемента никогда не по­лучалось, любой из них рано или поздно прекращал работу.

Другие исследователи заметили, что в работающем гальваническом

«ОГРОМНАЯ НАИПАЧЕ БАТАРЕЯ»

Изобретение Вольта быстро привлекло внимание учёных ещё и потому, что по­зволяло проводить длительные разнооб­разные опыты, в том числе и химиче­ские. Раньше, когда единственным источником тока служила электрофорная машина, заряжавшая простейшие накопители электричества — лейден­ские банки, многие эксперименты бы­ли невозможны. Восторженные отзывы об открытии Вольта шли потоком. Вот, например, слова его биографа фран­цузского физика Доминика Франсуа Араго (1786—1853): «Столб, составлен­ный из кружков медного, цинкового и влажного суконного. Чего ожидать априори от такой комбинации? Но это собрание, странное и, по-видимому, бездействующее, этот столб из разно­родных металлов, разделённых неболь­шим количеством жидкости, составля­ет снаряд, чуднее которого никогда не

изобретал человек, не исключая даже телескопа и паровой машины».

Во многих лабораториях началось настоящее заочное состязание физи­ков — кто построит самую мощную гальваническую батарею? Первыми об открытии Вольта узнали в Англии: в письме президенту Лондонского коро­левского общества Джозефу Бэнксу (1743—1820) от 20 марта 1820 г. изо­бретатель описал различные конструк­ции гальванических элементов. Бэнкс ознакомил с этим посланием своих кол­лег, и уже в конце апреля того же года Энтони Карлейль (1 768—1 840) изгото­вил вольтов столб из 17 последователь­но соединённых цинковых кружков и монет в полкроны (тогда их чеканили массой 14,1 г из серебра 925-й пробы). Затем число элементов батареи было увеличено до 36. В первых же опытах наблюдалось разложение воды с обра­зованием газов.

Знаменитый английский физик Гем­фри Дэви сначала проводил опыты с батареей, подаренной ему самим Вольта, но затем стал изготовлять всё более мощные собственные конструкции из медных и цинковых пластинок, разде­лённых водным раствором аммиака. Если первая его батарея состояла из 60 таких элементов, то выполненная несколько лет спустя — уже из 1000.

Ещё более грандиозную батарею построил задолго до Дэви русский фи­зик-самоучка Василий Владимирович Петров (1761—1834). Профессор Пе­тербургской медико-хирургической академии, он оборудовал здесь богатый по тем временам физический кабинет, для которого приобрёл коллекцию фи­зических приборов. В 1802 г. Петров создал гальваническую батарею, со­стоящую из 4200 медных и цинковых пластин.

Между металлическими кружками диаметром около 4 см прокладывались картонные, пропитанные раствором хлорида аммония. «Столб Петрова», в отличие от вольтова, располагался го-

элементе протекают химические про­цессы. В частности, поверхность цин­ка в соляном растворе при работе вольтова столба подвергается корро­зии. Впоследствии было доказано, что именно химические реакции на границе проводников I и II рода, т. е. электродов и растворов, и являются источником возникновения элект­рической энергии. Эти процессы можно представить уравнениями: М®М⁺+е или М®М²⁺+2е.

Таким образом, гальванический элемент — это устройство, в котором химическая энергия превращается в электрическую, а закон сохранения энергии выполняется и в этом случае: после завершения химических реак­ций ток прекращается.

Сразу же после создания химиче­ского источника электрической энер­гии возникла и стала бурно разви­ваться новая наука — электрохимия. В лабораториях разных стран учёные собирали гальванические батареи, пропускали ток через растворы раз­личных веществ и с интересом наблю­дали, что при этом происходит. На

этом пути было сделано множество важных экспериментальных откры­тий: установлено, например, что на проводниках, через которые ток вводится в обычную речную во­ду, выделяются водород и кис­лород, водные растворы солей щелочных металлов разлага­ются с выделением водорода и образованием щелочей на одном полюсе и выделением кислорода и образованием кислот — на другом.

Пожалуй, самым замеча­тельным результатом элект­рохимических работ того времени было проведённое анг­лийским химиком Гемфри Дэви разложение щелочей и получение из их расплавов новых элементов — калия и натрия. До этого никому и никаким способом не удавалось раз­ложить на элементы гидроксиды ка­лия и натрия. Позже Дэви получил электролизом барий, кальций, строн­ций, магний и бор. Кстати, откры­тие натрия стоило ему очень дорого: образовавшийся при электролизе