Vad är en voltaisk cell?

En voltaisk cell är en anordning gjord av att koppla ihop två olika metaller och nedsänka den kombinerade delen i någon sorts vätska som skapar en ledande atmosfär. Det allmänna syftet med en voltaisk cell är att omvandla den kemiska reaktionen mellan metallerna och vätskan till en elektrisk laddning. Ett av de vanligaste exemplen är helt enkelt ett batteri, som används för att leverera elektrisk ström till enheter som inte är anslutna till en central strömkälla.

Det grundläggande sättet att en voltaisk cell fungerar är att använda den galvaniska tekniken. En galvanisk voltaisk cell består av två metaller, som koppar och zink, placerade mycket nära varandra. Denna enhetliga del täcks sedan av saltvatten, vilket gör att den elektrokemiska reaktionen inträffar. Nyckeln bakom reaktionen kommer från det faktum att metallen innehåller katjoner, joner med fler protoner än elektroner. Katjoner reagerar med vattnet, som innehåller anjoner, joner med fler elektroner än protoner.

Det är nödvändigt att hålla båda metallerna åtskilda av en liten barriär. Detta beror på att en metall kommer att orsaka reduktion av oxidation inom den andra, medan den andra metallen ökar oxidationen. Reaktionen mellan både katjonerna och anjonerna skapar ett utbyte av elektroner och därmed skapandet av elektricitet.

När ett antal av dessa galvaniska voltaiska celler placeras i en serie, kallas det en voltaisk hög. Att alternera de två metallerna med någon form av elektrolytbarriär kan skapa den elektrokemiska reaktionen. Om de två ändarna av den voltaiska högen är sammankopplade skapas en elektrisk ström, som sedan kan användas för att driva andra enheter i form av ett batteri.

En av biverkningarna av den voltaiska reaktionen är korrosion. På grund av den fortsatta kemiska reaktionen får elektronutbytet till slut att metallerna bryts ned. Det är därför ett batteri slutligen dör snarare än att hålla för evigt.
Användningen av den voltaiska cellen verkar gå tillbaka till antiken med upptäckten av Bagdad-batteriet 1936, en serie galvaniska celler placerade i stora burkar från någon gång under de första århundradena e.Kr. Det var dock inte förrän Luigi Galvanis arbete i slutet av 1700-talet som batteritekniken moderniserades. Galvani fann att genom att koppla samman koppar och zink kunde han få musklerna i en grodbens spasmer. Alessandro Volta tog denna information och anpassade den till den voltaiska högen år 1800.