Aleksander Wolta -Alessandro Volta


Aleksander Wolta
Alessandro Volta.jpeg
Urodzić się ( 1745-02-18 )18 lutego 1745
Zmarł 05 marca 1827 (1827-03-05)(w wieku 82)
Como, Lombardia-Wenecja , Cesarstwo Austriackie
Narodowość Włoski
Znany z
Nagrody
Kariera naukowa
Pola Fizyka i chemia

Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta ( / v l t ə , v ɒ l t ə / , włoski:  [alesandro ˈvɔlta] ; 18 lutego 1745 - 5 marca 1827) był włoskim fizykiem i chemikiem , który był pionierem elektryczności i power , który jest uznawany za wynalazcę baterii elektrycznej i odkrywcę metanu . Wynalazł stos galwaniczny w 1799 r., a wyniki swoich eksperymentów przedstawił w 1800 r. w dwuczęściowym liście do prezesa Towarzystwa Królewskiego . Dzięki temu wynalazkowi Volta udowodnił, że elektryczność może być wytwarzana chemicznie i obalił powszechną teorię, że elektryczność jest wytwarzana wyłącznie przez żywe istoty. Wynalazek Volty wywołał wielkie zainteresowanie naukowców i skłonił innych do przeprowadzenia podobnych eksperymentów, co ostatecznie doprowadziło do rozwoju dziedziny elektrochemii .

Volta wzbudził również podziw Napoleona Bonaparte za swój wynalazek i został zaproszony do Instytutu Francji, aby zademonstrować swój wynalazek członkom instytutu. Volta przez całe życie cieszył się pewną bliskością z cesarzem i otrzymał od niego liczne zaszczyty. Volta kierował katedrą fizyki eksperymentalnej na Uniwersytecie w Pawii przez prawie 40 lat i był powszechnie idolem swoich studentów.

Pomimo sukcesów zawodowych Volta był raczej osobą skłonną do życia domowego, co było bardziej widoczne w późniejszych latach. W tym czasie żył z dala od życia publicznego i bardziej ze względu na swoją rodzinę, aż do swojej ostatecznej śmierci w 1827 roku z powodu serii chorób, które rozpoczęły się w 1823 roku. Jednostka potencjału elektrycznego w układzie SI została nazwana na jego cześć woltem .

Wczesne życie i twórczość

Volta urodził się w Como , mieście w północnych Włoszech , 18 lutego 1745 r. W 1794 r. Volta poślubił arystokratkę również z Como, Teresę Peregrini, z którą wychował trzech synów: Zanino, Flaminio i Luigiego. Jego ojciec, Filippo Volta, pochodził ze szlacheckiego rodu. Jego matka, Donna Maddalena, pochodziła z rodziny Inzaghich.

W 1774 został profesorem fizyki w Szkole Królewskiej w Como. Rok później udoskonalił i spopularyzował elektrofor , urządzenie wytwarzające elektryczność statyczną . Jego promocja była tak rozległa, że ​​często przypisuje się mu jego wynalezienie, mimo że maszyna działająca na tej samej zasadzie została opisana w 1762 roku przez szwedzkiego eksperymentatora Johana Wilcke . W 1777 podróżował po Szwajcarii. Tam zaprzyjaźnił się z HB de Saussure .

W latach 1776-1778 Volta badał chemię gazów. Badał i odkrył metan po przeczytaniu artykułu Benjamina Franklina ze Stanów Zjednoczonych na temat „łatwopalnego powietrza”. W listopadzie 1776 roku znalazł metan na bagnach Angera nad jeziorem Maggiore , a do 1778 roku udało mu się wyizolować metan. Wymyślił eksperymenty, takie jak zapłon metanu przez iskrę elektryczną w zamkniętym naczyniu.

Volta badał również to, co obecnie nazywamy pojemnością elektryczną , opracowując oddzielne metody badania zarówno różnicy potencjałów elektrycznych ( V ), jak i ładunku ( Q ), odkrywając, że dla danego obiektu są one proporcjonalne. Nazywa się to prawem pojemności Volty, a w tej pracy jednostkę potencjału elektrycznego nazwano woltem .

W 1779 został profesorem fizyki doświadczalnej na Uniwersytecie w Pawii , którą to katedrę zajmował przez prawie 40 lat. Wykłady Volty były tak oblegane przez studentów, że kolejny cesarz Józef II nakazał budowę (według projektu Leopolda Pollacka ) nowego „teatru fizycznego”, dziś „Aula Volta”. Ponadto cesarz przyznał Volcie znaczne fundusze na wyposażenie gabinetu fizyki w przyrządy zakupione przez Voltę w Anglii i Francji. W Uniwersyteckim Muzeum Historii Uniwersytetu w Pawii jest ich 150, z których korzystał Alessandro Volta.

Volta i Galvani

Bateria Volta w muzeum Tempio Voltiano w Como

Luigi Galvani , włoski fizyk, odkrył coś, co nazwał „elektrycznością zwierzęcą”, kiedy dwa różne metale połączono szeregowo z żabią nogą i ze sobą. Volta zdał sobie sprawę, że żaba noga służyła zarówno jako przewodnik elektryczności (to, co teraz nazwalibyśmy elektrolitem ) , jak i detektor elektryczności. Zrozumiał również, że żabie udka nie mają znaczenia dla prądu elektrycznego , który był spowodowany przez dwa różne metale. Zastąpił żabią udkę papierem nasączonym solanką i wykrył przepływ prądu innymi sposobami, znanymi mu z poprzednich badań. W ten sposób odkrył szereg elektrochemiczny i prawo, że siła elektromotoryczna (SEM) ogniwa galwanicznego , składającego się z pary metalowych elektrod oddzielonych elektrolitem, jest różnicą między ich potencjałami dwóch elektrod (a więc dwóch identycznych elektrod i wspólny elektrolit daje zerową siłę elektromotoryczną netto). Można to nazwać prawem Volty dotyczącym szeregu elektrochemicznego.

W 1800 roku, w wyniku profesjonalnego sporu dotyczącego reakcji galwanicznej, za którą opowiadał się Galvani, Volta wynalazł stos galwaniczny , wczesną baterię elektryczną , która wytwarzała stały prąd elektryczny. Volta ustalił, że najskuteczniejszą parą różnych metali do produkcji elektryczności jest cynk i miedź . Początkowo eksperymentował z pojedynczymi ogniwami połączonymi szeregowo, przy czym każde ogniwo było kielichem do wina wypełnionym solanką , w której zanurzono dwie różne elektrody. Stos galwaniczny zastąpił kielichy kartonami nasączonymi solanką.

Wczesna bateria

Ogłaszając swoje odkrycie stosu galwanicznego, Volta złożył hołd wpływom Williama Nicholsona , Tyberiusza Cavallo i Abrahama Benneta .

Bateria firmy Volta uznawana jest za jedno z pierwszych ogniw elektrochemicznych. Składa się z dwóch elektrod: jednej wykonanej z cynku , drugiej z miedzi . Elektrolitem jest albo kwas siarkowy zmieszany z wodą , albo forma solanki ze słoną wodą . Elektrolit występuje w postaci 2 H + i SO2-4. Cynk metaliczny, który jest wyższy w szeregu elektrochemicznym niż miedź i wodór, utlenia się do kationów cynku (Zn 2+ ) i tworzy elektrony, które przemieszczają się do elektrody miedzianej. Dodatnio naładowane jony wodoru ( protony ) wychwytują elektrony z elektrody miedzianej, tworząc pęcherzyki gazowego wodoru, H 2 . To sprawia, że ​​pręt cynkowy jest elektrodą ujemną, a pręt miedziany elektrodą dodatnią. Tak więc są dwa zaciski, a prąd elektryczny popłynie, jeśli są połączone. Reakcje chemiczne w tym ogniwie galwanicznym są następujące:

Cynk:
Zn → Zn 2+ + 2e -
Kwas Siarkowy:
2H + + 2e → H 2

Metaliczna miedź nie reaguje, ale raczej działa jako katalizator powstawania gazowego wodoru i elektroda dla prądu elektrycznego. Anion siarczanowy ( SO2-4) również nie podlega żadnej reakcji chemicznej, ale migruje do anody cynkowej, aby skompensować ładunek utworzonych tam kationów cynku. Jednak ta komórka ma również pewne wady. Używanie go jest niebezpieczne, ponieważ kwas siarkowy, nawet rozcieńczony, może być niebezpieczny. Ponadto moc ogniwa zmniejsza się z czasem, ponieważ wodór nie jest uwalniany. Zamiast tego gromadzi się na powierzchni elektrody miedzianej i tworzy barierę między metalem a roztworem elektrolitu.

Ostatnie lata i emerytura

Volta wyjaśnia Napoleonowi zasadę „kolumny elektrycznej” w 1801 roku

W 1809 roku Volta został członkiem stowarzyszonym Królewskiego Instytutu Niderlandów . Na cześć swojej pracy Volta został hrabią przez Napoleona Bonaparte w 1810 roku.

Volta przeszedł na emeryturę w 1819 roku do swojej posiadłości w Camnago, frazione z Como we Włoszech , obecnie nazwany „Camnago Volta” na jego cześć. Tam zmarł 5 marca 1827 r., tuż po swoich 82. urodzinach. Szczątki Volty zostały pochowane w Camnago Volta.

Dziedzictwo

Dziedzictwo Volty upamiętnia pomnik Tempio Voltiano znajdujący się w ogrodach publicznych nad jeziorem. Jest też muzeum, które zostało zbudowane na jego cześć, w którym znajduje się część sprzętu, którego Volta używał do przeprowadzania eksperymentów. W pobliżu znajduje się Willa Olmo , w której mieści się Fundacja Voltian, organizacja promująca działalność naukową. Volta przeprowadził badania eksperymentalne i wyprodukował swoje pierwsze wynalazki w pobliżu Como.

W Starym Kampusie Uniwersytetu w Pawii znajduje się sala wykładowa (Aula Volta) zamówiona przez cesarza Józefa II Leopoldo Pollackowi w 1787 roku na wykłady Alessandro Volty, natomiast w Muzeum Historii Uniwersytetu znajduje się wiele instrumentów naukowych, które należały do ​​Volty i jego krzesło i tablica.

Jego wizerunek został przedstawiony na banknocie 10 000 lirów włoskich (1990–1997) wraz ze szkicem jego stosu galwanicznego.

Pod koniec 2017 roku Nvidia ogłosiła nową mikroarchitekturę GPU skoncentrowaną na stacji roboczej o nazwie Volta .

Gatunek węgorza elektrycznego Electrophorus voltai , opisany w 2019 roku i najsilniejszy w przyrodzie producent bioelektryczności, został nazwany na cześć Volty.

Przekonania religijne

Volta został wychowany jako katolik i przez całe życie podtrzymywał swoją wiarę. Ponieważ nie został wyświęcony na duchownego, jak oczekiwała jego rodzina, czasami oskarżano go o niereligijność, a niektórzy spekulowali na temat jego możliwej niewiary, podkreślając, że „nie wstąpił do Kościoła” lub praktycznie „zignorował wezwanie kościoła” . Wątpliwości rozwiał jednak w wyznaniu wiary, w którym powiedział:

Krzesło i tablica Alessandro Volty, Uniwersyteckie Muzeum Historii Uniwersytetu w Pawii.

Nie rozumiem, jak ktoś może wątpić w szczerość i stałość mojego przywiązania do religii, którą wyznaję, religii rzymskiej, katolickiej i apostolskiej, w której się urodziłem i wychowałem, i którą zawsze wyznawałem, zewnętrznie i wewnętrznie . Rzeczywiście, zbyt często zawodziłem w spełnianiu tych dobrych uczynków, które są znakiem rozpoznawczym chrześcijanina katolickiego, i byłem winny wielu grzechów; ale dzięki szczególnemu miłosierdziu Bożemu nigdy, o ile Wiem, chwiejna w wierze... W tej wierze rozpoznaję czysty dar Boży, łaskę nadprzyrodzoną; ale nie zaniedbałem tych ludzkich środków, które potwierdzają wiarę i obalają pojawiające się czasami wątpliwości. Uważnie studiowałem podstawy i podstawy religii, dzieła apologetów i napastników, argumenty za i przeciw, i mogę powiedzieć, że wynikiem takich badań jest przyobleczenie religii w taki stopień prawdopodobieństwa, nawet z czysto naturalnego powodu , że każdy duch nieskażony grzechem i namiętnością, każdy duch z natury szlachetny musi ją kochać i akceptować. Niech ta spowiedź, o którą mnie poproszono i którą dobrowolnie daję, napisana i podpisana własnoręcznie, z upoważnieniem do okazania jej komukolwiek zechcecie, bo nie wstydzę się Ewangelii, niech wyda dobry owoc!

Publikacje

Pierwsza strona De vi Attractioniva ignis electrici
  • De vi Attractioniva ignis electrici, ac phaenomenis inde pendentibus [ Siła przyciągania ognia elektrycznego i wynikające z niej zjawiska ] (po łacinie). Novo Comi: Typis Octavii Staurenghi. 1769. OCLC  1419897 .

Mniej znane kolekcje

  • Briefe über thierische elektricität (1900) ( Listy o elektryczności tierycznej , dostępne w bibliotekach Worldcat.org, Lipsk, W. Engelmann, wydawca)
  • Untersuchungen über den Galvanismus , 1796 bis 1800 ( Studia nad galwanizmem , dostępne w bibliotekach Worldcat.org)
  • Del modo di render sensibilissima la più debole elettricità sia naturale, sia artificiale ( O metodzie uczynienia bardzo sensownym najsłabszej naturalnej lub sztucznej elektryczności przez pana Alexandra Voltę, profesora filozofii eksperymentalnej w Como i c. Przeczytaj w Towarzystwie Królewskim, 14 Marzec 1782, przechowywany w bibliotekach Worldcat)

Zobacz też

Bibliografia

Linki zewnętrzne