Химическое действие тока

Это представление приводит в смущение современных критиков, потому что в нем неявно заключено отрицание принципа сохранения энергии, провозглашенного лишь через полвека после Вольта. Однако именно эту цель имел в виду Джузеппе Дзамбони (1776—1846), когда в 1812 г. предпринял первые попытки создания батареи из сухих проводников. После многих попыток Дзамбони убедился в том, что тело, помещенное между металлическими пластинками, должно быть непременно влажным; достаточно было, однако, и того, чтобы тело обладало своей естественной влажностью. Тогда Дзамбони пришла счастливая мысль заменить медные и цинковые пластинки кружками так называемой "золотой" или "серебряной" бумаги, которую сейчас применяют для оберток шоколадных конфет (листочки бумаги, покрытые тонким слоем меди или олова). Естественной влажности этой бумаги достаточно, чтобы обеспечить функционирование батареи, которая в небольшом объеме может содержать тысячи пар обкладок. Дзамбони получил таким образом "сухую батарею", которая так и называлась столбом Дзамбони и сыграла большую роль в науке. Дзамбони сразу увидел, что от этой батареи нельзя было ожидать "ни химических, ни физиологических эффектов, а только физических т. е. чистого электрического напряжения".

Вскоре он заменил бумагу пастой из смеси угольной пыли с водой, а затем, по совету Вольта, перекисью марганца. В 1831 г. Дзамбони применил свою батарею в конструкции электрических часов, один экземпляр которых находится в Институте физики Моденского университета. Эти часы идут почти непрерывно е 1839 г., и по наблюдениям, проводившимся на протяжении почти целого века, батарея Дзамбони, постепенно разрушаясь, кроме того, поляризуется, хотя и очень медленно.

В вопрос о механизме химического разложения при прохождении электрического тока, который пытались объяснить Монж, Бертоле и другие французские ученые, вскоре внес блестящий вклад Кристиан Гроттгус (1785—1822), двадцатилетний ученый. В 1805 г. он опубликовал в Риме, где находился для прохождения курса наук, статью, перепечатанную в следующем году одним из самых распространенных и авторитетных научных журналов того времени — парижским "Annales de chimie".

Гроттгус уподобляет вольтов столб магниту и соответственно вводит термины положительный полюс и отрицательный полюс для обозначения двух концов батареи. Он распространяет эту аналогию также на "элементарные молекулы воды", т. е. на атомы водорода и кислорода, объединенные в каждой частице воды. При прохождении тока происходит отделение атомов и, может быть, вследствие трения между двумя частицами водород приобретает положительный заряд, а кислород — отрицательный. В результате цепочка молекул между полюсами располагается в порядке, указанном на рисунке.

Атом "о" молекулы "oh" притягивается к положительному полюсу и отдает ему свой заряд, тогда как атом "h" благодаря процессу, которого Гроттгус не объясняет, объединяется с кислородом "о" следующей молекулы, чей водород "h" объединяется с кислородом следующей молекулы, и т. д. Подобный же процесс происходит и с атомами водорода тех молекул, которые находятся рядом с отрицательным полюсом. Так с помощью этих последовательных разложений и соединений, согласно Гроттгусу, объясняется тот факт, что водород освобождается всегда на одном конце, а кислород — на другом.

Несмотря на свою примитивность, теория Гроттгуса просуществовала более полувека, с небольшими последующими усовершенствованиями. Она представляет собой одну из основных вех в развитии научной мысли, потому что вводит в науку понятие о том, что молекулы, по крайней мере молекулы некоторых соединений, состоят из двух противоположно заряженных частей; другими словами, теория Гроттгуса подготовила почву для ионных теорий.

Другое по технологическим наукам

От проблем пустоты к проблемам электричества
В 1640 году великий герцог Тосканский решил устроить фонтан на террасе своего дворца и приказал для этого подвести воду из ближайшего озера с использованием всасывающего насоса. Приглашенные флорентийские мастера сказали, что это невозможно, потому что воду нужно было всасывать на высоту более 32 ...