История теории эфира и электричества - Уиттекер Э.
ISBN 5-93972-070-6
Скачать (прямая ссылка):
электричества соответствующих полюсов двух одинаковых столбов
отталкиваются.
Открытие Никольсона и Карлейля произвело огромное впечатление на Хемфри
Дэви (1778-1829), молодого корнийца, которого примерно в это время
назначили профессором химии Королевского института в Аондоне. Дэви сразу
же начал экспериментировать с гальваническими столбами, и в ноябре 1800
г.^ показал, что столб не производит тока, если пары пластин разделяет
чистая вода, и что способность столба к действию "в большой степени
пропорциональна способности проводящей жидкости, разделяющей пары,
окислять цинк". Он понял, что этот результат не совсем соответствует
взглядам Вольта на источник электричества в столбе, но, с другой стороны,
он гармонировал с идеей Фаброни о том, что гальванические эффекты всегда
сопровождаются химическим действием. После ря-
^Беккариа (Leltere dell' eleltricismo [Болонья, 1758], с. 282)
восстановил ртуть и другие металлы из их оксидов, используя разряды
электричества трения, а Пристли точно так же получил из некоторых
органических жидкостей горючий газ. Кавендиш в 1781 г. установил состав
воды, взорвав кислород и водород с помощью электричества.
2Nicholson's Journal (4to), IV (1800), стр. 187, 245; Phil. Mag. VII
(1800), с. 337.
3Phil. Trans. XCI (1801), c. 427.
4Phil. Mag. XII (1802), c. 161.
5Гильберт Annalen, VIII (1801), c. 385.
6Nicholson's Journal (4to), IV (1800), стр. 275, 326, 337, 380, 394, 527;
Дэви Works, II, с. 155.
100
Глава 3
да опытов он пришел к определенному выводу, что "гальванический столб
Вольта действует только тогда, когда проводящее вещество между пластинами
способно окислять цинк, и что, чем большее количество кислорода
соединяется с цинком за данное время, тем выше становится способность
столба разлагать воду и давать удар. Тогда кажется разумным сделать вывод
(хотя из-за недостатка фактов в настоящий момент невозможно объяснить
точный принцип действия), что окисление цинка в столбе, и химические
изменения, с ним связанные, каким-то образом вызывают производимые им
электрические эффекты". Этот принцип окисления направлял Дэви при
создании множества новых типов столбов, элементы которых он выбирал из
всех известных металлов.
Химическую теорию столба Дэви поддержали Волластон1 и Ни-кольсон^, причем
последний настаивал, что существование столбов, в которых использован
только один металл (и больше одного вида жидкости), губительно для любой
теории, в соответствии с которой действие происходит из-за контакта
различных металлов.
Впоследствии Дэви предложил^ теорию гальванического столба, объединяющую
принципы как "контактного", так и "химического" объяснения. Он
предположил, что до замыкания цепи медные и цинковые кружочки каждой
смежной пары вследствие "электрических энергий", которыми изначально
обладают металлы, получают противоположные электростатические заряды.
Когда крайние кружочки замыкают проволокой, противоположные заряды
аннигилируют друг друга как при разряжении лейденской банки. Если бы
жидкость (которую Дэви сравнивал со стеклом лейденской банки) была не
способна к разложению, ток прекратился бы после этого разряда, но
жидкость столба состоит из двух элементов, которые способны притягивать
наэлектризованные металлические поверхности. Отсюда и появляется
химическое действие, из-за которого с кружочков удаляются верхние слои
молекул с истощенной энергией и открываются новые металлические
поверхности. Тем самым в действие снова приводятся электрические энергии
меди и цинка и продолжается процесс электрического движения. Таким
образом, контакт металлов вызывает нарушение равновесия, а химические
изменения восстанавливают условия для приведения в действие контактной
энергии.
xPhil. Trans. XCI (1801), с. 427.
2Nicholson's Journal, I (1802), с. 142.
3Phil. Trans. XCVII (1807), с. 1.
Гальванизм: от Гальвани до Ома
101
В этом и других научных трудах Дэви утверждал, что химическое сродство, в
сущности, имеет электрическую природу. "Хими-
1
ческие и электрические притяжения, - заявлял он , - происходят по одной и
той же причине, действуя в одном случае на частицы, а в другом - на массы
материи; и одно и то же свойство, но в разных модификациях, вызывает все
явления, которые происходят в различных гальванических соединениях".
Дальнейшее разъяснение этого вопроса исходило в основном от
исследователей электрохимического разложения, которое мы сейчас и
рассмотрим.
В 1803 г.2 Риттер из серебряных кружочков, чередующихся с кружочками
влажного сукна, построил столб и пустил по нему ток с гальванического
столба. После прерывания связи с гальваническим столбом столб, состоящий
из серебра и сукна, вел себя как самостоятельный гальванический столб.
Сам Риттер ошибочно истолковал это явление, сравнивая действие исходного
тока с действием тока, использованного для зарядки конденсатора.
Правильное объяснение дал в 1805 г. Вольта3, который показал, что, пока
исходный ток проходит через столб Риттера, вода в суконных кружочках
