Перші гальванічні елементи
Проблема була в так званій поляризації електродів виявляється в різних явищах, наприклад в появу на електроді бульбашок газу ускладнюють рух іонів у електрода або в зміні концентрації іонів у електрода. На додаток до поляризації викликаної підключенням елемента до навантаження, у що використовується в той час досить потужного гальванічного елемента (цинковий і мідний електроди занурені в розчин, наприклад сірчаної кислоти) цинк розчинявся навіть без підключення навантаження (елемент працював в холосту).
На початку 30-х років 19 століття англійці Кемп і Вільям Стёрджен виявили, що цинковий електрод покритий амальгамою цинку (з'єднання цинку з ртуттю), працює як і звичайний цинк але не реагує з кислотою коли електроланцюг розімкнути. Це було великим досягненням. Важливо відзначити, що так само як в 18 століття майже кожен допитлива людина споруджував електричні машини, щоб тертям добувати таємниче електрику, тепер кожен дослідник вважав особистим обов'язком дати людству новий гальванічний елемент.
Англієць Вільям Грове замінив азотною кислотою мідний купорос. А щоб кислота не роз'їдала електрод, поставив замість мідного електрода платиновий. В результаті електрорушійна сила збільшилася. На жаль, збільшилася і ціна джерела струму. Виготовляли платинові електроди з дуже тонких листків, зігнутих буквою S для міцності. Незважаючи на дорожнечу, гальванічні елементи Грове набули широкого поширення в багатьох країн.
У наш час може здатися дивним, що ніхто не здогадався використовувати замість платини вугілля. Теоретична можливість цієї заміни вже була відома. Але необхідно враховувати рівень технології початку 19 століття. Ще не вміли виготовляти щільних вугілля, а деревне вугілля дуже пористий. Тільки через кілька років німецький хімік Роберт Бунзен придумав метод виготовлення вугільних стрижнів пресуванням меленого графіту, одержуваного в процесі згоряння светильного газу, і вугільні стрижні замінили платину. Хоча, елемент Бунзена випускав значна кількість парів азотної кислоти, його охоче прийняли і лабораторії, і різні підприємства.
Винахідники працювали щосили. У наукових журналах постійно публікувалися опису та схеми все нових і нових хімічних джерел струму. Як уже згадувалося вище, свій гальванічний елемент намагався створити майже кожен, хто знав, що це таке. Наприклад, навіть французький імператор Наполеон III, дав світові дві конструкції гальванічних елементів. У другій половині 19 століття гальванічні елементи почали робити в особливих майстернях. Основним споживачем хімічних джерел струму був телеграф, і його вимогами були: низька ціна, простота пристрою, надійність і стійкість в роботі. При цьому погоджуючись на дуже маленькі струми.
Гальванічні елементи Лекланше і Даніеля
Гальванічні елементи Грове, Калло і Бунзена
Грені і Флейшера і сухий елемент фірми "Сіменс і Гальске"
З безлічі винахідників, найбільшого успіху досяг французький хіміка Жоржа Лекланше. Він заповнив глиняну ємність сумішшю з перекису марганцю і шматочків вугілля з газових реторт і вставив туди вугільну призму прямокутної форми, яка служила позитивним електродом. Зверху ємність заливалася варом або смолою і містилася в скляну банку, наповнену розчином нашатирю (хлористого амонію), з електродом з цинку. При роботі елемента, цинк переходив в розчин утворюючи хлорид цинку, а амоній розпадався на розчиняється аміак і водень, перекис марганцю окисляє водень. Але виділення водню залежить від сили струму, а перекис марганцю окисляє водень повільно. Чи не поглинений водень поляризує електрод, елемент як би втомлюється і йому потрібен відпочинок. Тому елемент Лекланше підходить для навантаження з маленьким струмом, тобто якраз для телеграфів і систем сигналізації того часу, де невеликі струми і є перерви в роботі. Незручність при використанні джерел струму Лекланше створював рідиною, особливо на океанських лайнерах піддавалися хитавиці, оснащених системами сигналізацій як в першокласних готелях того часу. Щоб ліквідувати цю незручність, ємності з електролітом заповнювали тирсою, зверху повністю заливали тим же варом. Але через герметичності отриманого елемента, в ньому могло занадто сильно збільшиться тиск газу, і вони вибухали. Однак, елемент Лекланше постійно вдосконалювався, і в наслідку численних поліпшень набув вигляду всім знайомих батарейок.
В ході використання і досліджень хімічних джерел струму, було зроблено важливе відкриття можливості поєднувати гальванічні елементи послідовно і паралельно. При послідовному з'єднанні виходило сумарне напруга, а при паралельному отримували сумарний струм. Для того часу це було серйозне відкриття.
У випадки використання вмісту сайту, необхідно ставити активні посилання на даний сайт видимі відвідувачами і пошуковими роботами.