Развитие метода Гейровского привело к созданию других родственных методов — амальгамной полярографии, вращающегося дискового электрода, который удобен при сильной анодной поляризации, когда невозможно использовать растворяющуюся ртуть. Для исследования быстрых электрохимических реакций, у которых скорость ограничивается стадией подвода реагирующих веществ к поверхности электрода, применяют так называемые релаксационные, импульсные и высокочастотные электрические методы. А в последнее время появились еще более точные оптические методы — спектроскопия молекул в двойном слое, электроотражение, эллипсометрия.
В современной электрохимической лаборатории множество приборов, самописцев, осциллографов, компьютеров. Много и химических реактивов.Но центром всего является электрохимическая ячейка: в ней происходит тот таинственный процесс, в котором проявляется связь электрических и химических явлений.
Иногда эти ячейки бывают похожи на крупные заводские реакторы и установки. Все окружено проводами, трубками, приборами. А ведь было время, когда Вольта обходился несколькими монетами, а Фарадею потребовались только две проволочки.
Настоящая идея начинает жить после того, как дает начало целому комплексу разнообразных исследований или энергично включается в другие исследования, побуждаемые совсем другими идеями. Идея связи химических и электрических явлений не только наглядно продемонстрировала единство сил природы, но и стала исходным пунктом новых исследований, новых технических решений, новых идей.
Созданы электрохимические производства, выпускаются аккумуляторы, батареи, новые материалы. Кто все это сделал? Скольких выдающихся ученых должны мы благодарить за это? Кого вспомнить прежде всего? Ломоносова, Кавендиша, Гальвани, Вольту, Петрова, Дэви, Гротгуса, Берцелиуса, Фарадея, Якоби, Гиббса, Нернста, Гельмгольца, Аррениуса, Оствальда, Вант-Гоффа, Менделеева, Каблукова, Кистяковского, Гейровского, Фрумкина? Но ведь каждый из них был не один. Каждого окружали помощники, сотрудники, техники, лаборанты. И чем дальше, тем их становилось больше — сотни, тысячи людей, благодаря которым человечество собирает и будет собирать, как сказал Фрумкин, прекрасные плоды с «древа электрохимии».
ГЛАВА 8. ИДЕЯ ПРИНОСИТ ПЛОДЫ
Миллиарды батареек
Вольтов столб был первым устройством, которое служило источником тока и служило долго. Только в 1882 г., когда была пущена первая электростанция, первая динамо-машина, был положен конец монополии электрохимических источников тока.
Но в последние годы такие электрохимические источники снова приобрели важное значение. Вспомним прежде всего медно-цинковый элемент Даниеля — Якоби.
Петр Романович Багратион (1818—1878), племянник героя Отечественной войны 1812 г. и губернатор города Твери, изобрел весьма удобный в обращении «сухой» гальванический элемент: к электролиту элемента Даниеля — Якоби он добавил для загущения мелкий чистый песок.
Неплох был и платиново-цинковый элемент Уильяма Гроува. Он оказался настолько мощным, что Якоби приспособил его для питания электродвигателя лодки и плавал на ней по Неве, изумляя непосвященных.
Но изобретенный еще в 1865 г. Георгом Лекланше (1839—1882) и сконструированный в виде цилиндрической или плоской батарейки марганцево-цинковый элемент (элемент Лекланше) превзошел все другие электрохимические системы. Последние десятилетия, когда снова повысился интерес к автономным источникам тока, он прочно занимает главенствующее положение. Промышленность выпускает в основном гальванические элементы с цинковыми анодами и катодами из окиси марганца, меди, ртути и серебра, хотя теоретически сочетаний могут быть десятки. Но с элементом Лекланше ничто не может сравниться! В 1974 г., например, из 10 миллиардов сухих батарей, выпущенных во всем мире, элементов Лекланше было 9 миллиардов.
На их изготовление человечество расходует более
|
| Сухой гальванический элемент в разрезе. |
12 процентов добываемого цинка. Элемент этот знают все владельцы транзисторных приемников. Его товарное название — элемент-373 («Марс»).