في عام 1786 ، قام عالم التشريح الإيطالي لويجي جالفاني (1737-1798) بتشريح ضفدع على طاولته ، والتي كانت عبارة عن آلة إلكتروستاتيكية. شاهد جالفاني عضلات الحيوان تنقبض عندما قام مساعده عن طريق الخطأ بلمس طرف مشرطه في العصب الداخلي لفخذ الضفدع. بمعنى آخر ، حدث هذا عندما تم لمس أنسجة الضفدع بمعدنين مختلفين.
بدأ جالفاني منذ تلك اللحظة بالدفاع عن نظرية حاولت تفسير هذه الحقيقة: نظرية "كهرباء الحيوان" وفقًا لجالفاني ، كانت المعادن مجرد موصلات للكهرباء ، والتي في الواقع ستكون موجودة في عضلات الضفدع.
ومع ذلك ، كانت نظريته خاطئة وقد رأى ذلك الفيزيائي الإيطالي أليساندرو فولتا (1745-1827) ، الذي أجرى عدة تجارب و لاحظوا أنه عندما تم صنع الصفيحة والسلك من نفس المعدن ، لم تظهر التشنجات ، مما يدل على عدم وجود تدفق كهرباء. وهكذا ، استمر في الدفاع عن المفهوم (الصحيح) بأن الكهرباء لم تنشأ من عضلات الضفدع ، بل من المعادن وأن أنسجة الحيوان توصل هذه الكهرباء.
لإثبات أنه كان على صواب ، قام فولتا بعمل دائرة مكونة من محلول إلكتروليتي ، أي محلول يحتوي على أيونات مذاب ، والذي أسماه موصلًا مبللاً أو موصلًا من الدرجة الثانية ، يوضع على اتصال مع قطبين كهربائيين معدني. هذه الأخيرة ، اليساندرو فولتا تسمى الموصلات الجافة أو الموصلات من الدرجة الأولى.
لقد فعل ذلك عن طريق وضع موصل رطب (وهو محلول ملحي مائي) بين موصلين جافين (وهما معادن موصولة بسلك موصل). في تلك اللحظة لاحظ أن التيار الكهربائي كان يستيقظ. كما أدرك أيضًا أنه اعتمادًا على المعادن التي يستخدمها ، يمكن أن يكون التدفق الحالي أكبر أو أقل. وبالتالي ، يمكننا أن نعترف بأن فكرة ماهية الكومة كانت بالفعل مفهومة وشرحها فولتا.
في عام 1800 ، أنشأ فولتا أول خلية كهربائية ، والتي أصبحت تسمى كومة الخلفي, كومة كلفانية أو خلية فولتية ولايزال، "مسبحة". يوضح الرسم التخطيطي لهذه الكومة أدناه: وضع قرصًا نحاسيًا فوق قرص لباد مغمور في محلول حمض الكبريتيك ، وأخيراً وضع قرص من الزنك ؛ وهكذا ، تكديس هذه السلاسل في عمود كبير. كان للنحاس واللباد والزنك ثقب في المنتصف وتم ربطه بقضيب أفقي ، وبالتالي يتم توصيله بسلك موصل.
أحدثت هذه التجربة اضطرابات في العالم العلمي ومنذ ذلك الحين على جميع الأجهزة التي تنتج الكهرباء من العمليات أصبحت المواد الكيميائية (أي التي تنتج الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية) تسمى الخلايا الفولتية أو الخلايا الجلفانية أو ، ببساطة ، البطاريات.
أجرى فولتا التجربة نفسها مع معادن مختلفة ومحاليل إلكتروليت ، مثل أقراص الفضة والزنك مفصولة بأقراص الفانيلا المنقوعة بالمحلول الملحي. حتى أنه قدم عرضًا توضيحيًا لهذا الاكتشاف لنابليون بونابرت ، كما هو موضح في الشكل أدناه ، في أكاديمية العلوم في باريس.
يوضح أليساندرو فولتا اكتشافه لنابليون
كانت تجربة فولتا الأخرى مع البطاريات هي تاج النظارات ، وضع فيهما لوحين من معادن مختلفة متصلين ببعضهما البعض بواسطة سلك موصل ، لكن يفصل بينهما محاليل إلكتروليت.
نحن نعلم حاليًا أن ما يحدث في خلية ، مثل تلك التي أنشأها فولتا ، هو أن الكهرباء تتدفق من القطب. سالب ، يسمى الأنود ، الذي يتأكسد ، يفقد الإلكترونات إلى القطب الموجب ، يسمى الكاثود ، مما يقلل ، ويكسب الإلكترونات.
هذه البطاريات المصنوعة في محلول مائي لا تستخدم كثيرًا في الوقت الحاضر ؛ فقط من حيث البحث ، لكنهم كانوا المبدأ الذي طور البطاريات الحديثة التي نعرفها اليوم كبطاريات الأكثر عملية للاستخدام والحمل ، وتوفر تيارًا كهربائيًا مرضيًا لأكثر من ذلك بكثير زمن.
بقلم جينيفر فوغاسا
تخرج في الكيمياء
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/historia-das-pilhas.htm