Τι είναι ένα βολταϊκό κύτταρο;

Ένα βολταϊκό κύτταρο είναι μια συσκευή από τη σύνδεση δύο διαφορετικών μετάλλων μαζί και τη βύθιση του συνδυασμένου τεμαχίου σε κάποιο είδος υγρού που δημιουργεί μια αγώγιμη ατμόσφαιρα.Ο γενικός σκοπός ενός βολταϊκού κυττάρου είναι η μετατροπή της χημικής αντίδρασης μεταξύ των μετάλλων και του υγρού σε ηλεκτρικό φορτίο.Ένα από τα πιο συνηθισμένα παραδείγματα είναι απλά μια μπαταρία, που χρησιμοποιείται για την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας σε συσκευές που δεν συνδέονται με μια κεντρική πηγή ισχύος πλέγματος.

Ο βασικός τρόπος που λειτουργεί ένα βολταϊκό κύτταρο είναι η χρήση της γαλβανικής τεχνικής.Ένα γαλβανικό βολταϊκό κύτταρο αποτελείται από δύο μέταλλα, όπως ο χαλκός και ο ψευδάργυρος, τοποθετημένα πολύ κοντά ο ένας στον άλλο.Αυτό το ενοποιημένο κομμάτι καλύπτεται στη συνέχεια σε αλμυρό νερό, το οποίο προκαλεί την εμφάνιση της ηλεκτροχημικής αντίδρασης.Το κλειδί πίσω από την αντίδραση προέρχεται από το γεγονός ότι το μέταλλο περιέχει κατιόντα, ιόντα με περισσότερα πρωτόνια από τα ηλεκτρόνια.Τα κατιόντα αντιδρούν με το νερό, το οποίο περιέχει ανιόντα, ιόντα με περισσότερα ηλεκτρόνια από τα πρωτόνια.

Είναι απαραίτητο να διατηρηθούν και τα δύο μέταλλα χωρισμένα από ένα μικρό φράγμα.Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ένα μέταλλο θα προκαλέσει τη μείωση της οξείδωσης μέσα στο άλλο, ενώ το άλλο μέταλλο αυξάνει την οξείδωση.Η αντίδραση μεταξύ των κατιόντων και των ανιόντων δημιουργεί μια ανταλλαγή ηλεκτρονίων και έτσι, τη δημιουργία ηλεκτρικής ενέργειας.

Όταν ορισμένα από αυτά τα γαλβανικά βολταϊκά κύτταρα τοποθετούνται σε μια σειρά, αναφέρεται ως βολταϊκός σωρός.Η εναλλαγή των δύο μετάλλων με κάποιο είδος φραγμού ηλεκτρολυτών μπορεί να δημιουργήσει την ηλεκτροχημική αντίδραση.Εάν τα δύο άκρα του βολταϊκού σωρού συνδέονται, θα δημιουργηθεί ένα ηλεκτρικό ρεύμα, το οποίο στη συνέχεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία άλλων συσκευών με τη μορφή μπαταρίας.Λόγω της συνεχιζόμενης χημικής αντίδρασης, η ανταλλαγή ηλεκτρονίων αναγκάζει τελικά τα μέταλλα να υποβαθμιστούν.Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μια μπαταρία τελικά πηγαίνει νεκρή και όχι διαρκεί για πάντα.

Η χρήση του βολταϊκού κυττάρου φαίνεται να χρονολογείται από την αρχαιότητα με την ανακάλυψη της μπαταρίας της Βαγδάτης το 1936, μια σειρά γαλβανικών κυττάρων τοποθετημένων σε μεγάλα βάζα από κάποια στιγμήΟι πρώτες αιώνες διαφήμιση.Ωστόσο, δεν ήταν μέχρι το έργο του Luigi Galvani στα τέλη του 1700, η τεχνολογία της μπαταρίας εκσυγχρονίστηκε.Ο Galvani διαπίστωσε ότι με τη σύνδεση του χαλκού και του ψευδαργύρου μαζί, ήταν σε θέση να κάνει τους μυς σε σπασμό ποδιών ενός βάτραχου.Ο Alessandro Volta πήρε αυτές τις πληροφορίες και την προσαρμόστηκε στο βολταϊκό σωρό το 1800.