Hvad er en voltaic celle?

En voltaic celle er en enhed, der er fremstillet af at forbinde to forskellige metaller sammen og neddybe det kombinerede stykke i en slags væske, der skaber en ledende atmosfære. Det generelle formål med en voltaisk celle er at omdanne den kemiske reaktion mellem metaller og væske til en elektrisk ladning. Et af de mest almindelige eksempler er simpelthen et batteri, der bruges til at levere elektrisk strøm til enheder, der ikke er tilsluttet en central netkraftkilde.

Den grundlæggende måde, hvorpå en voltaic celle fungerer, er ved at anvende den galvaniske teknik. En galvanisk voltaic celle består af to metaller, såsom kobber og zink, placeret meget tæt på hinanden. Dette samlede stykke dækkes derefter i saltvand, hvilket får den elektrokemiske reaktion til at forekomme. Nøglen bag reaktionen kommer fra det faktum, at metallet indeholder kationer, ioner med flere protoner end elektroner. Kationer reagerer med vandet, der indeholder anioner, ioner med flere elektroner end protoner.

Det er nødvendigt at holde begge metaller adskilt af en lille barriere. Dette skyldes, at det ene metal vil medføre reduktion af oxidation inden i det andet, mens det andet metal øger oxidationen. Reaktionen mellem både kationene og anionerne skaber en udveksling af elektroner og dermed skabelsen af ​​elektricitet.

Når et antal af disse galvaniske voltaiceller placeres i en serie, kaldes det en voltaisk bunke. At skifte de to metaller med en slags elektrolytbarriere kan skabe den elektrokemiske reaktion. Hvis de to ender af den voltaiske bunke er forbundet, oprettes en elektrisk strøm, som derefter kan bruges til at drive andre enheder i form af et batteri.

En af bivirkningerne af den voltaiske reaktion er korrosion. På grund af den fortsatte kemiske reaktion får elektronudvekslingen i sidste ende metaller til at nedbrydes. Dette er grunden til, at et batteri til sidst dør i stedet for at vare evigt.

Brugen af ​​den voltaiske celle ser ud til at gå tilbage til gamle tider med opdagelsen af ​​Bagdad-batteriet i 1936, en serie galvaniske celler placeret i store krukker fra engang i de første århundreder e.Kr. Det var dog først i Luigi Galvanis arbejde i slutningen af ​​1700-tallet, at batteriteknologien blev moderniseret. Galvani fandt ud af, at han ved at forbinde kobber og zink var i stand til at gøre musklerne i en frø's benkramp. Alessandro Volta tog disse oplysninger og tilpassede den til den voltaiske bunke i 1800.