Гальваника – история и современное развитие

История гальванотехники

Гальваника - история и современное развитиеГлавная → История гальванотехники

Основоположником гальванотехники является Б. С. Якоби – член Российской академий наук, который впервые в 1837 г. получил медную копию с металлического оригинала гальванопластическим способом.

Широкого промышленного применения гальванотехника в то время еще не имела.

Известий были лишь немногие из электролитических процессов металлопокрытий, которые использовались, главным образом для декоративной отделки поверхности изделий из меди и её сплавов, например, серебрение, золочение, покрытие оловом, а также электроосаждение меди для получения металлических копий.

Однако эти процессы в то время не имели промышленного значения, масштабы производства покрытий были очень небольшими, особенно в России.

Рецептура и режим электролиза подбирались, как правило, эмпирически без учета неизвестных в то время особенностей процесса, что приводило к плохим результатам.

Удовлетворительные по качеству осадки получали только при очень малых скоростях процесса (при плотностях тока на катоде 5-30 А/м2) и толщине слоя, не превышающего 5 мкм.

С начала 20-х годов нашего столетия по мере развития работ в области теоретической и прикладкой электрохимии стали появляться более совершенные, теоретически обоснованные процессы электролитического покрытия металлами. Эти работы способствовали широкому использованию гальванотехники в различных отраслях промышленности.

В настоящее время перед гальванотехниками стоят новые задачи.

Наряду с покрытиями, имеющими улучшенные антикоррозионные и механические свойства, требуются покрытия с высокими оптическими (блеск) и особыми магнитными свойствами, сверхпроводимостью, жаростойкостью, способностью сохранять паяемость после длительного хранения на воздухе и др. Необходимы также интенсификация и автоматическое регулирование процесса, автоматизация управления и контроля электролитических процессов и т. д.

В настоящее время часто используют электрохимический метод обработки изделий вместо других более трудоемких и дорогостоящих методов.

Решение этих задач требует глубокого изучения процессов электролиза с использованием современных методов исследования. Большие успехи достигнуты в области изучения механизма электродных процессов, особенно в работах российских ученых.

Исследования в этом направлении дали возможность не только установить основные закономерности электроосаждения металлов, но и более правильно и обоснованно подойти к разработке технологических процессов покрытия изделий, что особенно актуально в настоящее время.

Данная статья является интеллектуальной собственностью ООО “НПП Электрохимия” Любое копирование без прямой ссылки на сайт www.zctc.ru преследуется по закону. Текст статьи обработан сервисом Яндекс “Оригинальные тексты”

Источник: https://zctc.ru/sections/history_of_galvanotechnic

Гальваника и гальваническое покрытие: оборудование, виды, назначение

Гальваника как технология обработки металлических изделий представляет собой электрохимический процесс, участниками которого являются обрабатываемая деталь, электролит, два электрода и электрический ток.

Электролит – это токопроводящее жидкое вещество, из которого в результате прохождения через него электрического тока выделяются молекулы металла, оседающие на поверхности обрабатываемого изделия и образующие на ней тонкую пленку.

Гальванические покрытия, чем они и примечательны, формируются не простым нанесением слоя металла на обрабатываемую поверхность, а в результате проникновения его молекул в поверхностный слой детали.

Гальваника является надежным способом получения защитного или декоративного покрытия на металлических изделиях

В чем заключается суть гальванического процесса

Чтобы разобраться в том, что такое гальваника, важно понять сущность такого электрохимического процесса. Гальваническая обработка изделия, в процессе которой на его поверхности формируется тонкий металлический слой, может быть разбита на несколько основных этапов:

  • приготовление электролитического раствора, состав которого подбирается в каждом конкретном случае;
  • погружение в электролитический раствор двух анодов, подключаемых к плюсовому контакту источника постоянного тока;
  • погружение в раствор для гальванизации обрабатываемого изделия, расположение его между анодами и подключение к минусовому контакту источника электрического тока (таким образом, обрабатываемое изделие будет выступать в роли катода);
  • замыкание сформированной электрической цепи.

Схема гальванической ванны

Гальванические процессы, начинающие протекать в такой электрической цепи, заключаются в том, что положительно заряженные частицы наносимого металла, содержащиеся в растворе электролита, под воздействием электрического тока начинают стремиться к отрицательно заряженному катоду-изделию, оседая на его поверхности и формируя на ней тонкую металлическую пленку.

Цели выполнения

Наносить гальванические покрытия на поверхность металла можно с различными целями. Например, чтобы выполнить гальваническое хромирование, обрабатываемую поверхность надо покрыть слоем никеля.

В основном же гальванические покрытия наносятся для того, чтобы улучшить защитные свойства и декоративные характеристики изделий. Используется гальваника и для создания точных копий деталей, отличающихся даже очень высокой сложностью рельефа.

В таких случаях данный процесс называют гальванопластикой.

Широко распространен метод цинкования черных металлов с помощью гальваники. Он позволяет сформировать на их поверхности слой цинка, отличающийся исключительно высокой устойчивостью к коррозии.

Металлические изделия, обработанные по данной технологии, могут очень длительное время эксплуатироваться в условиях повышенной влажности, находиться в постоянном контакте с пресной и соленой водой, не утрачивая при этом своих изначальных характеристик.

При помощи цинкования, в частности, обрабатывают трубопрокатную продукцию, различные емкости, элементы кровельных, строительных и опорных конструкций. За счет цинкования металл получает не только барьерную, но и электрохимическую защиту.

Оцинковка кузова автомобиля в гальванической ванне

Если при помощи цинкования повышают только коррозионную устойчивость металла, то гальваническое покрытие хромом позволяет не только решить эту важную задачу, но и сделать поверхность обрабатываемой детали более твердой и износоустойчивой, а также повысить ее декоративную привлекательность. Этим же целям служат гальванические покрытия из никеля.

Ювелирное дело – еще одна сфера, где гальванике отведена особая роль. Гальванирование в данном случае применяется для того, чтобы улучшить декоративные характеристики обрабатываемых изделий.

Гальванический процесс используется для нанесения на ювелирное изделие слоя золота или серебра, реставрации поверхности, утратившей свою привлекательность с течением времени.

Примечательно, что золочению с помощью гальваники подвергают даже изделия из золота, что позволяет почти в два раза увеличить твердость их поверхностного слоя. Кроме того, такая пленка, нанесенная на золотое изделие, как будто подсвечивает его, делает ярче и красивее.

Оборудование и материалы

Нанесение гальванических покрытий на различные металлы требует использования соответствующего оборудования и расходных материалов.

Для хромирования, цинкования, а также для покрытия обрабатываемых деталей другими металлами используется однотипное гальваническое оборудование.

Различия при выполнении таких процессов будут заключаться только в составе используемого электролита, его температуре и других режимах выполнения обработки.

Обработка металла методом гальваники выполняется с использованием такого оборудования, как:

  • гальванические ванны, в которые заливается электролитический раствор, помещаются аноды и обрабатываемое изделие;
  • источник постоянного тока, оснащенный регулятором выходного напряжения;
  • нагревательное устройство, при помощи которого электролитический раствор доводят до требуемой рабочей температуры.

Гальваническая ванна с механизмом покачивания

Для выполнения гальваники также необходимы анодные пластины, которые могут быть изготовлены из различных металлов. Назначение таких пластин состоит не только в подаче электрического тока в электролит, а также в равномерном распределении тока по поверхности обрабатываемого изделия, но и в том, чтобы восполнять убыль наносимого на деталь металла, активно расходуемого из состава электролита.

Различные виды гальванических покрытий наносятся с использованием электролитических растворов с разным химическим составом.

Для приготовления таких растворов применяются опасные химические вещества, поэтому храниться они должны в герметичных стеклянных емкостях с притертыми крышками.

Все химические реагенты, из которых готовится электролитический раствор для гальваники, должны отмеряться в точных количествах, поэтому для выполнения такой процедуры необходимо использовать электронные весы.

Ручная линия гальванопластики драгоценных металлов

Любая линия для выполнения гальваники металлов или простейшее гальваническое оборудование должны устанавливаться в помещениях, оснащенных эффективной вентиляционной системой. Необходимо также очень ответственно отнестись к личной безопасности специалиста, обслуживающего оборудование для гальваники.

Все работы, связанные с гальваникой, надо выполнять в респираторе и защитных очках, в плотных резиновых перчатках, клеенчатом фартуке и обуви, способной защитить кожу ног от ожогов.

Если этот процесс выполняется в домашних условиях, при этом вы еще в полной мере не знаете, что такое гальванизация, то следует заранее внимательно изучить специальную литературу или посмотреть обучающее видео на эту тему.

Краткая история развития и преимущества гальваники

Датой разработки метода гальванического осаждения (вернее, одной из его разновидностей – гальванопластики) считается 1838-й год, когда его изобрел известный ученый Борис Якоби.

После разработки данной технологии ученый начал активно внедрять ее в различные производственные процессы, благодаря чему ее и стали использовать монетные дворы и предприятия, занимающиеся производством типографского оборудования, а также специалисты художественных ремесел.

В средние века гальваническая ванна использовалась для съемки копий медалей, которые опускались в раствор в качестве катода (m)

Свое название гальваника получила не в честь изобретателя данной технологии – Бориса Якоби, а в честь итальянского ученого Луиджи Гальвани, который начал применять метод электрохимической обработки изделий практически одновременно с Якоби.

К наиболее значимым преимуществам покрытия изделий слоем металла при помощи гальваники можно отнести следующие.

  • Гальванические покрытия могут без проблем наноситься на детали, отличающиеся даже очень сложной конфигурацией.
  • Формируемое при помощи данной технологии покрытие отличается высокой плотностью и равномерностью толщины.
  • Покрытие, нанесенное методом гальваники, характеризуется отличной адгезией с обработанной поверхностью.
  • Защитные и декоративные характеристики выполненных с помощью гальваники покрытий, если они сформированы в строгом соответствии с технологическими требованиями, находятся на самом высоком уровне.
  • Толщину наносимого с помощью гальваники слоя металла можно легко регулировать.

Технология гальванопластики настолько доступна, что позволяет самостоятельно создавать установки, вполне конкурирующие с заводскими моделями

С термином «гальваника» можно столкнуться не только в различных отраслях промышленности и ювелирном деле, но и в косметологии.

Процесс, который подразумевается под таким названием косметологической процедуры, сложно назвать гальваникой в полном смысле слова, тем не менее термин прижился, и гальваническая чистка кожи лица пользуется большой популярностью в наше время.

При выполнении такой чистки на кожу воздействуют токами малой мощности, благодаря чему жиры, скопившиеся в ее глубинных слоях, разжижаются и легко выходят через поры.

Источник: http://met-all.org/obrabotka/himicheskaya/galvanika-galvanicheskoe-pokrytie-oborudovanie.html

История нашего гальванического производства

История нашего гальванического производства началась в 1978 году, когда было принято решение о приобретении гальванических линий производства ГДР в рамках Партнерства стран СЭВ. На тот момент гальваническое оборудование фирмы « GALVANOTECHNIK LEIPZIG » считалось одним из лучших в мире .

В течении года строительными компаниями из Польской Народной Республики был построен новый производственный корпус, подготовлены площади и коммуникации под размещение оборудования, приобретены и смонтированы гальванические линии, отлажены технологические процессы гальванопокрытий, выпущена первая продукция.

На протяжении последующих лет наше гальваническое производство неоднократно становилось победителем Трудовых соревнований среди предприятий оборонной промышленности, получило личную благодарность Министра обороны CCCP Маршала Советского Союза Устинова Дмитрия Федоровича, который поставил для нас новую задачу – освоение производства печатных плат. Эта задача была выполнена в 1984 году , когда Тульским предприятиям оборонной промышленности была отгружена первая партия вновь изготовленных печатных плат.

Шли годы : приобреталось новое оборудование, осваивались прогрессивные технологические процессы, выпускалась качественная продукция специального назначения. За успешную работу Трудовой коллектив получал многочисленные благодарственные письма, грамоты, награды.

Жизнь не стояла на месте: совершенствовались конструкции гальванических линий, появлялись новые технологические процессы по гальванопокрытиям, повышались требования к выпускаемой продукции.

В 2004 году было принято решение о переходе на новый метод по изготовлению печатных плат, что потребовало провести коренную модернизацию этого производства. Был заключен договор с фирмой

« Lantronic » ( Нидерланды ) о приобретении современного европейского оборудования и отладке техпроцесса изготовления печатных плат комбинированным методом с нанесением защитного ( жидкого ) маскирующего покрытия. Через 3 месяца после заключения договора была сдана заказчику первая партия печатных плат, отвечающая всем современным требованиям.

В настоящее время печатные платы производятся на оборудовании таких фирм, как « Lantronic » ( Нидерланды ), « Thieme » ( Италия ), « Schid » ( Германия ), « Schmoll » ( Германия –Швеция ), « Taurus » ( США- Тайвань), « OLEC » ( США), « SDL » ( Дания ), « RENA »( Германия ), « TAGARNO » ( Италия –Германия ). Наши заказчики — ведущие предприятия оборонной отрасли и НИИ.

Читайте также:  Описание и характеристики насосно-компрессорных труб

В 2012 году была принята и по настоящий момент реализуется

« Комплексная программа развития гальванических технологий ». В рамках этой программы уже введены в эксплуатацию гальванические линии с автоматизированной системой управления на такие виды покрытий, как « Анодирование деталей из алюминия и алюминиевых сплавов в серной и хромовой кислотах», « Меднение », « Покрытие оловом, свинцом, олово-свинцом, никелем, олово –никелем ».

В 2017 г. будет запущена в эксплуатацию гальваническая линия « Химического никелирования ».

Все поступающие на вооружение гальванические линии отвечают самым современным требованиям производства и обеспечивают ведение и контроль технологических процессов по гальванопокрытию деталей в автоматизированном режиме.

Меняется все: нет уже той страны , в которой мы начинали работать, изменился строй, меняются формы собственности предприятий – неизменным остается только качество выпускаемой нами продукции, соблюдение сроков договорных отношений и поддержание стоимости наших услуг на рыночном уровне.

Окажем помощь в размещении Ваших заказов по изготовлению ( металлообработке) деталей любой степени сложности из любых материалов « под ключ » на одном из ведущих предприятий оборонной отрасли.

Готовы ответить на любые Ваши вопросы, проконсультировать по любым возникающим проблемам, оказать содействие в решении стоящих перед вами задач.

Наши технологические возможности по гальванопокрытию :

  • Анодирование алюминиевых деталей в серной кислоте с пропиткой пленки в:
    • бихромате
    • чёрном красителе
    • дистиллированной воде.
  • Анодирование алюминиевых деталей в хромовой кислоте.
  • Твёрдое (глубокое) анодирование.

  • Кадмирование с последующим нанесением:
    • хроматной пленки
    • фосфатной пленки
  • Цинкование с последующим нанесением:
    • хроматной пленки
    • фосфатной пленки
  • Серебрение.
  • Палладирование.
  • Никелирование.

  • Химическое никелирование нержавеющей стали и алюминиевых сплавов.
  • Лужение( электрохимическое нанесение олова) .

  • Меднение:
    • кислое
    • цианистое
    • пирофосфатное
  • Нанесение сплавов:
    • олово-свинец
    • олово-никель
    • олово-висмут
    • серебро-сурьма
  • Химические процессы:
    • пассивирование нержавеющей стали
    • пассивирование меди и медных сплавов
    • пассивирование алюминия
    • электропроводное оксидирование алюминия(окисно-фторидное)
    • оксидирование алюминия(окисно-фосфатное)
    • осветление бронзы перед пайкой
  • Электрополирование нержавеющей стали.

Наши возможности по изготовлению печатных плат:

Изготавливаются печатные платы 3-4 класса точности, 3 группы жесткости:

  • односторонние и двусторонние;
  • без маскирующего и с маскирующим покрытием (жидкая паяльная маска);
  • толщина стеклотекстолита от 0,5 мм до 2,5 мм.
  • размер изготавливаемых печатных плат от 4х6 мм до 270х370 мм.
  • срок изготовления печатных плат 7 дней.
  • изготовление фотошаблонов для производства плат;
  • фрезерование и вырубка штампом печатных плат.

Наши технологические возможности по металлообработке и другим видам работ

Наименование операцииДопустимые габариты изделий и параметрыПримечание
Токарная обработка точных деталей Максимальный диаметр 120 мм.Максимальная длина 300 мм Особо точные станки( универсальные, с ЧПУ)
Токарная обработка корпусных деталей Максимальный диаметр 300 мм. Максимальная длина 800 мм.Масса изделий до 80 кг. Станки: универсальные, с ЧПУ
Комплексная обработка корпусных деталей на токарных и фрезерных обрабатывающих центрах Габаритные размеры 300х300х800
Фрезерная обработка точных деталей Ширина 150 мм. Длина 200 мм.Высота 200 мм Особо точные станки( универсальные, с ЧПУ)
Фрезерная обработка корпусных деталей Ширина 400 мм. Длина 800 мм.Высота 800 мм Станки: универсальные, с ЧПУ
Круглошлифовальная операция Максимальный диаметр до 100 мм.Максимальная длина до 200 мм
Плоскошлифовальная операция Ширина 200 мм. Длина 400 мм.Высота 400 мм
Сверлильная операция Наибольший диаметр сверления 50 мм. Станки: универсальные, с ЧПУ
Штамповочная операция Листовой прокат толщиной до 4 мм
Ротационная вытяжка Диаметр деталей до 300 мм
Рубка листового материала Листовой прокат толщиной до 4 мм
Гидропескоструйная обработка Ширина 400 мм. Длина 800 мм.Высота 800 мм
Сварочная операция Контактная сварка с диаметром сварной точки 1-5 мм; Конденсаторная сварка с диаметром сварной точки 1-3 мм; Полуавтоматическая и ручная сварка в защитной среде.Лазерная сварка с диаметром сварной точки 0,4-1,5 мм.
Покрытие Хим.Фос.,Клей БФ с красителями. Ширина 400 мм. Длина 800 мм.Высота 800 мм
Лакокрасочное покрытие Ширина 400 мм. Длина 800 мм.Высота 800 мм
Каркасная и бескаркасная намотка катушек
Сборка и монтаж приборов точной механики
Электромонтажные работы все видов Поверхностный и объемный монтаж III степени сложности
Заточная Заточка режущего инструмента

Источник: http://galvanika33.ru/istoriya-nashego-galvanicheskogo-proizvodstva/

Перспективы развития гальванотехники. Часть 1

Основное назначение гальванических покрытий – придание поверхности конструкций специальных свойств: повышенной коррозионной стойкости, износостойкости, твердости и др. (см. «Покрытие палладием», «Осаждение покрытия никель-бор»).

В последнее время в связи с развитием высоких технологий в области электроники, микроструктурной техники и др. диапазон таких требований значительно расширился и уже само покрытие должно обладать набором специальных физических и химических свойств, чтобы выполнять ряд важнейших конструктивных функций.

В результате перед технологами открылись новые направления исследований в гальванотехнике.

Вопросы будущего развития гальванотехники комментирует доцент кафедры «ТЭП», кандидат техн. наук НГТУ им. Р.Е. Алексеева Исаев Валерий Васильевич

Исаев Валерий Васильевич

По мнению большинства экспертов наиболее перспективны следующие направления:

  • Гальванопластика;
  • Композиционные покрытия;
  • Осаждение сплавов;
  • Снижение токсичности гальванических процессов;
  • Совершенствование методов очистки промывных и сточных вод.

1. Гальванопластика.

Наращиванием толстых  металлических слоев методом гальванопластики на катоды различной формы можно получить копии деталей, которые механическим способом изготовить невозможно. Этот принцип гальванопластики используется в производстве различных изделий:

– формообразующих элементов пресс-форм со сложной конфигурацией поверхности (светоотражателей, голографических пленок, корпусов с переменной кривизной поверхности и т.д.);

– объемных деталей с высокими требованиями по точности и шероховатости внутренних поверхностей (волноводных узлов, сопел, катодов электронных ламп и т.д.);

– плоских мелкоструктурных деталей (кодирующих дисков, сеток, фильтров и т.д.);

– художественных изделий (скульптур, окладов икон, панно).

Для каждого из указанных направлений гальванопластики требуется  индивидуальная технологическая схема изготовления.

Плоские детали, изготовленные методом гальванопластики.

2. Композиционные покрытия.

Композиционные электрохимические  покрытия (КЭП) совмещают в себе свойства металлов и жаропрочность, химическую стойкость и твердость дисперсной фазы (ДФ). Однако, наряду с чисто технологическими сложностями регулирования поведения  электролитов – дисперсий, достаточно сложную задачу представляет собой синтез ультрадисперсных частиц ДФ, устойчивых в электролитах.

В начале 80-х годов XX столетия была обнаружена возможность использования в качестве дисперсной фазы ультрадисперсионных алмазов (УДА).

 Эти алмазные частицы, близкие по форме к сферическим, могут образовывать седиментационно и коагуляционно устойчивые системы в электролитах.

При этом ультрадисперсные алмазы сочетают в себе свойства одного из самых твердых веществ в природе с химически активной оболочкой в виде функциональных групп, способных участвовать в химических и электрохимических процессах.

Эти частички, в отличие от обычных мелкодисперсных порошков, являются не наполнителями, а скорее специфическими структурообразующими элементами. При включении ультрадисперсных алмазов в металлические покрытия увеличивается их микротвердость, снижается пористость покрытия, повышается коррозионная стойкость.

Исследования проводились для процессов цинкования, лужения, серебрения, золочения, никелирования, хромирования и др. Во всех случаях было замечено не только улучшение характеристик гальванического покрытия, но и увеличение рассеивающей способности электролитов.

Продолжение беседы о перспективах развития гальнотехники с к.т.н. Исаевым Валерием Васильевичем см. в следующих публикациях.

Внимание! Учебный курс по гальванике! Узнать подробнее…

Запись опубликована в рубрике Новости. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Источник: http://blog.tep-nn.ru/?p=2257

История развития гальванического производства

Гальванике посвящён специальный раздел химической науки – электрохимия. Своим рождением он обязан российскому академику Б.С. Якоби. В 1837 году, проводя серию опытов с пропусканием электротока через раствор кислот и солей, учёный заметил осаждение пластинок чистой меди на катоде.

Ему удалось получит как легко отделяемый слепок, так и прочное многослойное покрытие, которое невозможно было отделить от металлического электрода. В середине XIX века технология гальванического производства использовалась в типографском деле.

На поверхность железных печатных форм научились наносить стойкое к истиранию покрытие, которое позволяло получить до миллиона оттисков вместо тысячи с медного клише.

Мастерам, занимающимся нанесением гальванических покрытий, хорошо знакомо имя изобретателя Эрнста Вернера Сименса. В начале 1840-х годов он попал в тюрьму за участие в дуэли.

Пользуясь благосклонностью тюремного начальства, Сименс организовал в камере гальваническую лабораторию, где занимался опытами по гальванотехнике – нанесением золотого покрытия на недрагоценные металлы. Он почти достиг положительного результата, когда срок заключения окончился.

Эрнст попросил оставить его в тюрьме хотя бы на месяц, чтобы он мог закончить работу, но бывшего узника выставили на улицу. Сименсу пришлось почти год создавать гальваническое производство у себя дома. Он получил патент на золочение, но значительно позже.

В 1844 г. внук жены императора Наполеона, герцог Максимилиан Лейхтенбергский с помощью Якоби открыл первый в России гальванический завод. Здесь в промышленном масштабе наносили высококачественное гальваническое покрытие на статуи, барельефы и скульптуры.

Ежемесячно на гальваническом производстве осаждали 32 кг серебра и золотили 440 м2 поверхности металлоизделий. В 1879 г. в Петербурге начали применять электролитическое никелирование и покрывать железо цинком.

В 1880-х в России существовало пять заводов, выполняющих химическое никелирование, меднение, нанесение золотых и серебряных покрытий.

Основателем российской школы гальванотехники считается профессор Н.Т. Кудрявцев, автор соответствующего учебника, который в 1940 году перевели на 12 языков.

Он изобрёл автомат для цинкования деталей самолётов и автомобилей, принцип которого до сих пор используется в гальваническом производстве, а также создал первый экологичный бесцианистый электролит для обработки изделий сложного профиля.

По технологии Кудрявцева в 1935 году было нанесено золотое гальваническое покрытие на Кремлёвские звёзды и фрагменты часов Спасской башни, а его электролитический способ осаждения выравнивающих блестящих слоёв включён в современные ГОСТы .

Профессору принадлежит разработка технологии нанесения сплава олово-висмут, широко используемого в электронной промышленности при изготовлении печатных плат.

Источник: http://volix.ru/uslugi/galvanicheskoe-proizvodstvo/136-istoriya-razvitiya-galvanicheskogo-proizvodstva

История открытия гальванического элемента

Первые химические источники тока, очень несовершенные по сегодняшним меркам, позволили обнаружить явление движения электрических зарядов – электрический ток (понятие, до этого не существовавшее), заложить основы электродинамики и электромагнетизма и позже теоретической и прикладной электротехники, что привело во второй половине XIX века к созданию принципиально нового источника электрической энергии – электромагнитного генератора. Перестав с этого момента быть единственными источниками электрической энергии, химические источники тока стали в основном использоваться в средствах связи, а в дальнейшем – в автомобильном транспорте. Принципиально не изменившись в течение 200 лет, химические источники тока сейчас переживают «вторую молодость» в связи с бурным развитием авиационной и ракетно-космической техники, электронной аппаратуры, в том числе бытовой.

Открытие гальванического электричества, его изучение, а затем и изучение электрического тока привело не только к принципиальным открытиям, но и к установлению самой природы электричества.

Из истории открытия

Итальянский физиолог и анатом, профессор медицины Болонского университета Луиджи Гальвани начал в 1780г. опыты с препарированными животными, используя при этом электростатическую машину и лейденскую банку. Чаще всего свои эксперименты он проводил с лягушками, что увековечено на мемориальной доске, установленной на доме ученого.

Точно неизвестно, как именно Гальвани сделал свое открытие, сам он излагал разные версии разным людям Как бы то ни было, после 11 лет исследований Гальвани открыл явление сокращения мышц свежепрепарированной лягушки при прикосновении к ним стального скальпеля, если вблизи проскакивали искры от электростатической машины.

Гальвани понял, что перед ним что-то новое и тщательно исследовал это явление.

Проведя серию экспериментов, он, исключив в результате своих опытов влияние электрической машины и атмосферного электричества, выяснил, что сокращения мышц становятся более сильными и длительными и происходят всегда, если препарированные конечности находятся в контакте с разнородными металлами. Например, латунный крючок пропущен через спинной мозг, а ноги лягушки касались серебряной чашки, или железная дощечка касалась конечностей, к которым прикасались медным крючком.

Исследования Гальвани – интересная иллюстрация его творческого метода. Он провел, по сути дела, все эксперименты, чтобы получить правильные выводы.

Читайте также:  Круглошлифовальные станки по металлу

Он показал, что для эффекта необходимы металлы, что при наличии тел, не являющихся проводниками электричества, никакого эффекта нет, наконец, он показал даже, что разные металлы дают разную степень эффекта. Но правильного вывода Гальвани не сумел сделать.

Будучи врачом, а не физиком, он видел причину в так называемом «животном электричестве». Свою теорию Гальвани подтверждал ссылкой на известные случаи разрядов, которые способны производить некоторые живые существа, например «электрические рыбы».

Тем не менее, сделанное им открытие навсегда сохранило в науке его имя – до сих пор в названиях многих приборов и процессов используется термин гальванический (гальванический элемент, гальванометр, гальванопластика, гальваностегия и др. ).

Тем более велика заслуга соотечественника Гальвани – итальянского физика Алессандро Вольта, увидевшего в открытии Гальвани совершенно новое явление – создание потока электрических зарядов (по терминологии Вольта, электрических флюидов).

Нет, утверждал Вольта, никакого «животного» электричества не существует. Роль источника электричества в опытах Гальвани А. Вольта приписал контакту двух разнородных металлов.

Чтобы исключить физиологический объект, Вольта заменяет лапку лягушки электрометром и отмечает, что «все действие возникает первоначально вследствие прикосновения металлов к какому-либо влажному телу или самой воде При установлении непрерывного сообщения между соответствующими проводниками этот флюид совершает постоянный круговорот». Из этих слов видно, что Вольта правильно понял механизм разделения электрических зарядов, основанный на растворении металлов и переходе в электролит их ионов.

Более того, Вольта заметил, что движение зарядов тем сильнее, «чем дальше отстоят друг от друга примененные два металла в том ряду, в каком они поставлены здесь: цинк, оловянная фольга, обыкновенное олово в пластинках, свинец, железо, латунь и различного качества бронза, медь, платина, золото, серебро, ртуть, графит» (данное перечисление не что иное, как «ряд Вольты»).

Вольтов столб

Вольта брал две монеты – обязательно из разных металлов и клал их себе в рот – одну на язык, другую – под язык. Если после этого Вольта соединял монеты проволочкой, он чувствовал солоноватый вкус, тот самый, но гораздо слабее, что мы можем почувствовать, лизнув одновременно оба контакта батарейки. Из опытов, проведенных раньше, Вольта знал, что такой вкус вызывается электричеством.

Наконец в конце 1799г Вольта создает свой знаменитый источник постоянного электрического тока: « я взял несколько дюжин круглых медных пластинок, а еще лучше, серебряных, диаметром примерно в один дюйм, и такое же количество оловянных или лучше цинковых пластинок.

Затем из пористого материала, который может впитывать и удерживать много влаги, я вырезал достаточное число кружков.

Все эти пластинки я расположил таким образом, что металлы накладывались друг на друга всегда в одном и том же порядке и что каждая пара пластинок отделялась от следующей влажным кружком из картона».

Свой генератор электрического тока или первый химический источник электричества, Вольта назвал «электрическим органом», современники – вольтовым столбом, а позднее такое устройство назвали батареей гальванических элементов.

20 марта 1800 года Вольта сообщил о своих исследованиях Лондонскому королевскому обществу. Можно считать, что с того дня источники постоянного электрического тока – Вольтов столб и батарея – стали известны многим физикам и нашли широкое применение.

Элемент Вольта и изобретенные позднее подобные ему источники тока были названы гальваническими элементами. Вольтов столб, как и все гальванические элементы, являлся химическим источником тока.

Между жидкостью, пропитывающей прокладку, и металлами протекала химическая реакция, в результате которой происходило разделение заряженных электрическим зарядом частиц.

Между полюсами источника тока образовывалось электрическое поле: если соединяли полюса проводником, в нем возникал электрический ток.

Современные гальванические элементы

Любой гальванический элемент состоит из двух электродов различной природы, помещенных в электролит.

Электродами являются электронные проводники, электрически связанные с одним из выходов (полюсов) элемента и контактирующие с электролитом, а электролитом – желеобразные вещества, приобретающие в результате диссоциации ионную проводимость.

На границе раздела между электродом и электролитом протекают окислительно-восстановительные электрохимические реакции, приводящие к пространственному разделению положительных и отрицательных зарядов.

Наши исследования

Для проведения исследований была выбрана эта тема, потому что в современном мире гальванический элемент применяется буквально во всех сферах нашей жизни, и занял прочное место среди необходимых нам предметов.

Назовем лишь бытовое применение гальванического элемента (батарейки): настенные и наручные часы, фотоаппарат, электробритва, фонарик, транзистор, плейер, брелки, пульты управления, разнообразные игрушки и т. д.

Цель исследования

1. Экспериментально получить гальванический элемент из различных материалов в лабораторных условиях;

2. Создать Вольтов столб и определить зависимость характеристик тока от высоты столба, от рода применяемых металлов.

Ход исследования

Из дополнительной литературы по физике и из периодической печати мы узнали об истории создания гальванического элемента, о необходимых условиях возникновения электрического тока в таком устройстве.

По описаниям занимательных опытов мы поставили эксперименты с соленым огурцом, соленым помидором и лимоном. В качестве контактов мы брали железный гвоздь и медный провод.

Также по описаниям в литературе мы попытались создать Вольтов столб разной высоты, применяя для этого различные металлы и соляной раствор.

По ходу работы мы нашли описание гальванического элемента, полученного при помощи железного чайника, алюминиевого калориметра и соленой воды. Провели этот эксперимент, а заодно и эксперимент с калориметром, медной проволокой и соленой водой.

Данные экспериментов фиксировали с помощью гальванометра (А) с ценой деления с=4,2·10-5А/дел, гальванометра (V) с ценой деления с=1,3·10-3V/дел, амперметра с ценой деления 0,1А и вольтметра с ценой деления 0,2В, а также фиксировали физиологические ощущения, прикасаясь контактами к языку. Результаты обобщили в таблицах.

Опыт №1: В соленый огурец длиной 16см вставляли два контакта – железный гвоздь поперечным сечением 3мм и медный провод. Затем вместо медного провода вставляли второй такой же гвоздь.

Показания гальванометра Показания амперметра Показания вольтметра Физиологические ощущения

Железо-железо 1деление Не реагирует 0,1В Нет

Железо-медь 2 деления 0,01А 0,2В Нет

Опыт №2: Аналогичный опыт с соленым помидором, но гвоздь брали поперечным сечением 2мм.

Показания гальванометра Показания амперметра Показания вольтметра Физиологические ощущения

Железо-железо 1деление Не реагирует 0,1В Нет

Железо-медь 1,8 деления 0,01А 0,2В Нет

Опыт №3: Лимон средней величины, гвоздь поперечным сечением 2мм, медный провод.

Показания гальванометра Показания амперметра Показания вольтметра Физиологические ощущения

Железо-железо 0,5деления Не реагирует 0,05В Нет

Железо-медь 1,8 деления Не реагирует 0,1В Нет

Выводы: В ходе эксперимента мы показали, что соленые и кислые продукты при взаимодействии с некоторыми металлами могут стать источником тока. Причем при разнородных металлах показания всех приборов больше.

Также заметили, что соленая среда является более проводимой, чем кислая. Но во всех случаях сила тока и напряжение чрезвычайно малы, физиологически не ощутимы.

Поэтому соленые и кислые продукты не могут применяться в качестве гальванического элемента.

Опыт №4: Для опыта брали монеты достоинством 5 рублей 1998 года выпуска, алюминиевую фольгу, тонкий картон, пропитанный соляным раствором. Опыт проводили в два этапа, изменяя количество монет.

Число монет Показания гальванометра (А) Показания гальванометра (V) Показания амперметра Показания вольтметра Физиологичес-кие ощущения

11 3 деления 0,2 деления Не реагирует Стрелка дернулась Нет

53 Зашкаливает (более 5 1 деление Не реагирует 0,2В Слабый кисловатый вкус делений)

Опыт №5: Медные монеты достоинством 5 копеек 1961 года выпуска, алюминиевая фольга, тонкий картон, пропитанный соляным раствором.

Число монет Показания гальванометра (А) Показания гальванометра (V) Показания амперметра Показания вольтметра Физиологичес-кие ощущения

21 Зашкаливает (более 5 2 деления 0,1А 0,4В Слабый кисловатый вкус делений)

Опыт №6: Медные монеты (из опыта №5) и 5-рублевые монеты (из опыта №4), всего получилось 21 пара. Прокладка та же.

Число пар монетПоказания гальванометра (А) Показания гальванометра (V) Показания амперметра Показания вольтметра Физиологичес-кие ощущения

21 3 деления 1 деления Стрелка дернулась 0,1В Очень слабый кисловатый вкус

Выводы: Вольтов столб в наших опытах является более мощным источником тока, чем овощи. Чем больше высота столба, тем источник тока мощнее.

В ходе экспериментов выяснили, что конец столба, оканчивающийся монетой (опыты 4 и 5), имеет отрицательный (-) знак, а конец столба, оканчивающийся фольгой – положительный (+).

Дополнительные наблюдения: Через три дня после проведения опытов мы разобрали гальванические элементы, состоящие из монет и фольги, и обнаружили, что фольга подверглась очень сильной коррозии. В некоторых местах на монетах остались лишь маленькие (1-2мм) пятна серебристого налета. Монеты тоже изменили свой цвет и приобрели налет зеленовато-серого цвета.

Это говорит о том, что реакция между металлами проходила интенсивно и, при большем количестве монет можно создать гальванический элемент, вполне пригодный к применению.

Опыт №7: В железный чайник налили соленую воду и проводником соединили с прибором. Алюминиевый калориметр также соединили с прибором. Затем переливали воду из чайника в калориметр. При слабой струе приборы не реагировали, поэтому показания фиксировались при мощной струе воды.

Показания гальванометра (А) Показания гальванометра (V) Показания амперметра Показания вольтметра Физиологические ощущения

5 делений 2 деления Стрелка дернулась 0,5В Очень слабый кисловатый вкус

Опыт №8: Алюминиевый калориметр наполнен соленой водой и проводником соединен с прибором. В калориметр помещали медный зачищенный от изоляции провод примерно на 10-12см.

Показания гальванометра (А) Показания гальванометра (V) Показания амперметра Показания вольтметра Физиологические ощущения

5 делений 1 деления Стрелка дернулась 0,4В Очень слабый кисловатый вкус

В опытах №7 и №8 удалось установить полярность элементов. Алюминиевый калориметр имеет отрицательный (-) заряд, а железный чайник и медный провод – положительный (+).

Заключение

Нам удалось в лабораторных условиях получить гальванический элемент из различных подручных средств, имеющихся в наличии. Все гальванические элементы оказались недостаточно мощными, чтобы использовать их на практике. Лампочка на 3В не загорелась ни в одном случае.

Можно предположить, что при увеличении высоты Вольтова столба можно получить гальванический элемент достаточной мощности, чтобы использовать его при демонстрациях на уроках. В быту применение такого элемента крайне неудобно из-за неустойчивости конструкции и очень малого времени действия.

Источник: http://www.hintfox.com/article/storija-otkritija-galvanicheskogo-elementa.html

Гальваник – кто это?

Гальваник – это квалифицированный рабочий, для предприятий различных видов экономической деятельности, работа которого связана с защитой различных изделий от изнашивания и коррозии.

Чем занимается гальваник

Рабочий этой профессии занимается нанесением гальванического покрытия на поверхности металлических и пластмассовых элементов и изделий, последующего никелирования и хромирования, что позволяет увеличить антикоррозийные свойства, увеличить срок эксплуатации и придать им улучшенный вид.

В каком производстве применяется гальванизация

В наше время гальванизация нашла широкое применение в машиностроении, строительстве, на предприятиях авиационной, космической, радиоэлектронной промышленности и в здравоохранении.

Гальванические покрытия из хрома и никеля увеличивает износостойкость бытовых, промышленных и медицинских изделий, инструментов и приборов.

Гальванизация широко применяется в дизайне интерьеров, внутреннем убранстве помещений.

Какими качествами должен обладать работник данной профессии

Работник данной профессии должен обладать следующими качествами:

  • Иметь хорошее здоровье и зрение;
  • Быть сильным и выносливым;
  • Отличаться аккуратностью и хорошим обонянием;
  • Различать цвета и оттенки;
  • Быть обучаемым и ответственным;
  • Проявлять осторожность при работе с вредными веществами.

Профессиональные навыки и знания

Читайте также:  Мебельный степлер: как пользоваться и как правильно выбрать

Работник этой профессии должен иметь хорошие навыки в области гальванизации, уметь наносить все виды гальванического покрытия, хромировать и никелировать изделия, приборы и узлы.

https://www.youtube.com/watch?v=PMiBRr1_HFs

Профессионал в этой области хорошо знает устройство и способы обслуживания различных ванн, приборов, экранов и электродов, используемых для нанесения тех или иных видов гальванического покрытия. Разбираться в приготовлении специальных растворов и электролитов, знать схематичность технологии подключения ванн, устройство и применение КИП.

Должностные обязанности

  • Покрытие и лужение приборов, деталей и изделий, имеющих прямую, изогнутую или выпуклую форму с помощью гальваники;
  • Гальванопластика изделий для электровакуумных приборов и элементов;
  • Предварительная подготовка изделий к нанесению покрытия;
  • Наполнение ванны химическими веществами;
  • Отслеживание гальванизации с помощью приборного оборудования;
  • Удаление испорченного покрытия;
  • Производство электролитов и растворов по заданной рецептуре;
  • Нанесение защитного слоя эмали на детали и изделий простой формы.

Какие разряды гальваника бывают и чем между собой различаются

Тарифные разряды зависят от уровня профессионального образования, опыта, навыков, знаний и способностей к выполнению тех или иных действий и работ. Все разряды присваиваются, согласно Общероссийскому справочнику ЕТКС и предполагают выполнение следующих обязанностей:

Гальваник 1-2 разряда – подготавливает необходимые электролиты и растворы, развешивает готовые к покрытию изделия на проволоку, и затем загружает их в ванну, следит за точностью исполнения заданного процесса по приборам.

Гальваник 3 разряда – выполняет работы, связанные с хромированием, никелирование деталей и оборудования. Оценивает качество гальванической обработки по данным визуального осмотра, в случае необходимости производит наладку и регулировку ванн.

Гальваник 4– 5 разряда – создает гальваническое покрытие для наиболее сложных изделий с высоким классом точности, изготавливает сложный инструмент для работы, курирует работу коллег, имеющих небольшой опыт.

Современное производство сегодня автоматизировано, поэтому отдельные работы выполняет оператор-гальваник.

Средняя зарплата гальваника

Уровень оплаты труда гальваника находится в прямой зависимости от его разряда, навыков, умений и приобретенной квалификации. Сегодня среднемесячная зарплата гальваника варьируется в диапазоне от 9 до 38 тыс.

рублей, согласно данным, общероссийской базы вакансий по России.

Такой разброс зависит от сферы деятельности, навыков, физического здоровья, месторасположения предприятия и других важных показателей, оказывающих влияние на размер заработной платы гальваников.

Обучение

Пройти обучение по профессии “Гальваник” можно на базе учебного центра «ПромРесурс».

Источник: http://promresgroup.ru/content/galvanik-kto-eto

Гальванический элемент

Гальванический элемент – это источник электрической энергии, принцип действия основан на химических реакциях. Большинство современных батареек и аккумуляторов подпадает под определение и относится к рассматриваемой категории. Физически гальванический элемент состоит из проводящих электродов, погруженных в одну или две жидкости (электролиты).

Общая информация

Гальванические элементы делятся на первичные и вторичные в соответствии со способностью вырабатывать электрический ток. Оба вида считаются источниками и служат для различных целей. Первые вырабатывают ток в ходе химической реакции, вторые функционируют исключительно после зарядки. Ниже обсудим обе разновидности. По количеству жидкостей различают две группы гальванических элементов:

  1. Ярким примером приборов с единственной жидкостью считаются вольтов столб (1800 год) и элемент Волластона, которым пользовался первоначально Георг Ом в собственных исследованиях. Он состоял из медных пластин, свёрнутых в полые цилиндрической форму поверхности: первая вставлена во вторую. Обе ограждены от соприкосновения при помощи деревянных распорок. Электролитом служит разбавленная серная кислота. В результате происходит удвоение рабочих поверхностей. В ходе реакции образуется сульфат меди с выделением водорода, а цинк окисляется. В батарейках один электрод обычно угольный.

    Источник электрической энергии

  2. В элементах с двумя жидкостями используется электролит с избытком кислорода для погружения электрода, где образуется водород. В результате происходит химическая реакция образования воды, нестабильность тока компенсируется и сглаживается. Первым идею использования источников выдвинул в 1829 году Беккерель. Первоначально для разделения ёмкостей использовался сосуд из слабо обожжённой глины, обладавший хорошей пористостью. Для компенсации выделения водорода на медном электроде допустимо использовать синий купорос.

Непостоянство источников питания с единственной жидкостью заметил Ом, открыв неприемлемость гальванического элемента Волластона для экспериментов по исследованию электричества. Динамика процесса такова, что в начальный момент времени ток велик и вначале растёт, потом за несколько часов падает до среднего значения. Современные аккумуляторы капризны.

История открытия химического электричества

Мало известен факт, что в 1752 году гальваническое электричество упоминалось Иоганном Георгом. Издание Исследование происхождения приятных и неприятных ощущений, выпущенное Берлинской академией наук, даже придавало явлению вполне правильное толкование.

Опыт: серебряную и свинцовую пластины соединяли с одного конца, а противоположные с разных сторон прикладывались к языку. На рецепторах наблюдается вкус железного купороса. Читатели уже догадались, описанный способ проверки батареек часто использовали в СССР.

Химическое электричество

Объяснение явления: видимо, имеются некие частицы металла, раздражающие рецепторы языка. Частицы испускаются одной пластиной при соприкосновении. Причём один металл при этом растворяется.

Собственно, налицо принцип действия гальванического элемента, где цинковая пластина постепенно исчезает, отдавая энергию химических связей электрическому току. Объяснение сделано за полвека до официального доклада Королевскому обществу Лондона Алессандро Вольта об открытии первого источника питания.

Но, как происходит часто с открытиями, к примеру, электромагнитным взаимодействием, опыт остался незамечен широкой научной общественностью и не исследован должным образом.

Добавим, это оказалось связано с недавней отменой преследования за колдовство: немногие решались после печального опыта «ведьм» на изучение непонятных явлений. Иначе обстояло дело с Луиджи Гальвани, с 1775 года работающим на кафедре анатомии в Болонье.

Его специализаций считались раздражители нервной системы, но светило оставил значимый след не в области физиологии. Ученик Беккарии активно занимался электричеством. Во второй половине 1780 года, как следует из воспоминаний учёного (1791, De Viribus Electricitatis in Motu Muscylary: Commentarii Bononiensi, том 7, стр.

363), в очередной раз производилось препарирование лягушки (опыты и потом длились долгие годы).

Примечательно, что необычное явление подмечено ассистентом, в точности, как с отклонением стрелки компаса проводом с электрическим током: открытие сделали лишь косвенно связанные с научными исследованиями люди. Наблюдение касалось подергиваний нижних конечностей лягушки.

В ходе опыта ассистент задел внутренний бедренный нерв препарируемого животного, ножки дёрнулись. Рядом, на столе стоял электростатический генератор, на приборе проскочила искра. Луиджи Гальвани немедленно загорелся идеей повторить опыт. Что удалось.

И опять на машине проскочила искра.

Опыты Луиджи Гальвани

Образовалась параллель связи с электричеством, и Гальвани возжелал узнать, станет ли на лягушку действовать подобным образом гроза. Оказалось, что природные катаклизмы не оказывают заметного воздействия.

Лягушки, прикреплённые медными крючками за спинной мозг к железной ограде, дёргались вне зависимости от погодных условий. Опыты не удавалось реализовать со 100-процентной повторяемостью, атмосфера воздействия не оказывала.

В итоге Гальвани нашёл сонм пар, составленных из разных металлов, которые при соприкосновении между собой и нервом вызывали подёргивание лапок у лягушки. Сегодня явление объясняют различной степенью электроотрицательности материалов.

К примеру, известно, что нельзя алюминиевые пластины клепать медью, металлы составляют гальваническую пару с ярко выраженными свойствами.

Гальвани справедливо заметил, что образуется замкнутая электрическая цепь, предположил, что лягушка содержит животное электричество, разряжаемое подобно лейденской банке. Алессандро Вольта не принял объяснения.

Внимательно изучив описание экспериментов, Вольта выдвинул объяснение, что ток возникает при объединении двух металлов, непосредственно или через электролит тела биологического существа. Причина возникновения тока кроется в материалах, а лягушка служит простым индикатором явления.

Цитата Вольты из письма, адресованного редактору научного журнала:

Вольтов столб

Лепту в череду открытий внёс Джованни Фаброни, сообщивший, что при размещении двух пластинок гальванической пары в воду, одна начинает разрушаться. Следовательно, явление имеет отношение к химическим процессам.

А Вольта тем временем изобрёл первый источник питания, долгое время служивший для исследования электричества. Учёный постоянно искал способы усиления действия гальванических пар, но не находил.

В ходе опытов создана конструкция вольтова столба:

  1. Попарно брались цинковые и медные кружки в плотном соприкосновении друг с другом.
  2. Полученные пары разделялись мокрыми кружками картона и ставились друг над другом.

Легко догадаться, получилось последовательное соединение источников тока, которые суммируясь, усиливали эффект (разность потенциалов). Новый прибор вызывал при прикосновении ощутимый для руки человека удар. Подобно опытам Мушенбрука с лейденской банкой.

Однако для повторения эффекта требовалось время. Стало очевидно, что источник энергии имеет химическое происхождение и постепенно возобновляется. Но привыкнуть к понятию нового электричества оказалось непросто.

Вольтов столб вёл себя подобно заряженной лейденской банке, но…

Эксперимент Вольта

Вольта организует дополнительный эксперимент. Снабжает каждый из кружков изолирующей ручкой, приводит в соприкосновение на некоторое время, потом размыкает и проводит исследование электроскопом.

К тому времени уже стал известен закон Кулона, выясняется, что цинк зарядился положительно, а медь – отрицательно. Первый материал отдал электроны второму. По указанной причине цинковая пластина вольтова столба постепенно разрушается.

Для изучение работы назначили комиссию, которой представили доводы Алессандро. Уже тогда путём умозаключений исследователь установил, что напряжение отдельных пар складывается.

Вольта объяснил, что без мокрых кружков, прокладываемых между металлами, конструкция ведёт себя как две пластинки: медная и цинковая. Усиления не происходит. Вольта нашёл первый ряд электроотрицательности: цинк, свинец, олово, железо, медь, серебро.

И если исключить промежуточные металлы между крайними, «движущая сила» не изменяется. Вольта установил, что электричество существует, пока соприкасаются пластины: сила не видна, но легко чувствуется, следовательно, она истинна.

Учёный 20 марта 1800 года пишет президенту Королевского общества Лондона сэру Джозефу Бэнксу, к которому обращался впервые и Майкл Фарадей.

Английские исследователи быстро обнаружили: если на верхнюю пластину (медь) капнуть воды, в указанной точке в районе контакта выделяется газ. Они проделали опыт с обоих сторон: провода подходящей цепи заключили в колбы с водой. Газ исследовали.

Оказалось, что газ горючий, выделяется лишь с единственной стороны. С противоположной заметно окислилась проволока. Установлено, что первое является водородом, а второе явление происходит вследствие избытка кислорода.

Установлено (2 мая 1800 года), что наблюдаемый процесс — разложение воды под действием электрического тока.

Уильям Крукшенк немедленно показал, что аналогичное допустимо проделать с растворами солей металлов, а Волластон окончательно доказал идентичность вольтова столба статическому электричеству. Как выразился учёный: действие слабее, но обладает большей продолжительностью.

Мартин Ван Марум и Христиан Генрих Пфафф зарядили от элемента лейденскую банку. А профессор Хампфри Дэви установил, что чистая вода не может служить в этом случае электролитом.

Напротив, чем сильнее жидкость способна окислять цинк, тем лучше действует вольтов столб, что вполне согласовывалось с наблюдениями Фаброни.

Кислота намного улучшает работоспособность, ускоряя процесс выработки электричества. В конце концов Дэви создал стройную теорию вольтова столба.

Он пояснил, что металлы изначально обладают неким зарядом, при замыкании контактов вызывающим действие элемента.

Если электролит способен окислять поверхность донора электронов, слой истощённых атомов постепенно удаляется, открывая новые слои, способные давать электричество.

В 1803 году Риттер собрал столб из чередующихся кружков серебра и мокрого сукна, прообраз первого аккумулятора. Риттер зарядил его от вольтова столба и наблюдал процесс разрядки. Правильное толкование явлению дал Алессандро Вольта.

И лишь в 1825 году Огюст де ла Рив доказал, что перенос электричества в растворе осуществляется ионами вещества, наблюдая образование оксида цинка в камере с чистой водой, отделённой от соседней мембраной.

Заявление помогло Берцелиусу создать физическую модель, в которой атому электролита представлялись составленными из двух противоположно заряженных полюсов (ионов), способных диссоциировать. В результате получилась стройная картина переноса электричества на расстояние.

Источник: https://VashTehnik.ru/enciklopediya/galvanicheskij-element.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector