Voltaik Hücre Nedir?

Bir voltaik hücre, iki farklı metalin bir araya getirilmesi ve birleştirilen parçanın iletken bir atmosfer yaratan bir tür sıvıya daldırılmasıyla yapılan bir cihazdır. Bir voltaik hücrenin genel amacı, metaller ve akışkan arasındaki kimyasal reaksiyonu elektrik yüküne dönüştürmektir. En yaygın örneklerden biri, merkezi bir şebeke güç kaynağına bağlı olmayan cihazlara elektrik gücü sağlamak için kullanılan bir bataryadır.

Bir voltaik hücrenin çalışmasının temel yolu galvanik tekniği kullanmaktır. Bir galvanik voltaik hücre, birbirine çok yakın yerleştirilmiş bakır ve çinko gibi iki metalden oluşur. Bu birleştirilmiş parça daha sonra elektrokimyasal reaksiyonun ortaya çıkmasına neden olan tuzlu su ile kaplanır. Reaksiyonun arkasındaki anahtar, metalin katyonları, iyonları elektronlardan daha fazla protonlu olması gerçeğinden geliyor. Katyonlar, anyonlar içeren iyonlarla, protonlardan daha fazla elektronlu iyonları ile reaksiyona girer.

Her iki metalin de küçük bir bariyerle ayrılması gereklidir. Bunun nedeni, bir metalin diğerinin içindeki oksidasyonun azalmasına, diğer metalin oksidasyonu arttırmasına neden olmasıdır. Hem katyonlar hem de anyonlar arasındaki reaksiyon, bir elektron değişimini ve böylece elektrik oluşumunu yaratır.

Bu galvanik voltaik hücrelerin bir kısmı bir dizi içine yerleştirildiğinde, voltaik bir yığın olarak adlandırılır. İki metalin bir çeşit elektrolit bariyeriyle değiştirilmesi, elektrokimyasal reaksiyonu yaratabilir. Voltaik yığının iki ucu bağlanırsa, diğer cihazlara bir batarya şeklinde güç vermek için kullanılabilen bir elektrik akımı oluşturulur.

Voltaik reaksiyonun yan etkilerinden biri korozyondur. Devam eden kimyasal reaksiyon nedeniyle, elektron değişimi sonuçta metallerin bozulmasına neden olur. Bu yüzden bir batarya sonunda sonsuza dek sürmek yerine bitiyor.

Voltaik hücrenin kullanımı, 1936’da Bağdat Aküsü’nün keşfedilmesiyle eski zamanlara kadar uzanıyor, bir süredir MS’de ilk birkaç yüzyılda büyük kavanozlara yerleştirilmiş bir dizi galvanik hücre. Bununla birlikte, Luigi Galvani'nin 1700'lerin sonlarında akü teknolojisinin modernleşmesine kadar değildi. Galvani, bakır ve çinkoyu birbirine bağlayarak kasları kurbağanın bacak spazmı içinde yapabildiğini buldu. Alessandro Volta bu bilgiyi aldı ve 1800'de voltaik yığına uyarladı.