Volta sammas

Volta sammas on esimene tegelikult kasutatud keemiline elektrivooluallikas, mille leiutas 1799. aastal Itaalia õpetlane Alessandro Volta.

Volta asetas happega purki vask- ja tsinkplaadi, mis olid omavahel traadiga ühendatud. Seejuures hakkas tsinkplaat vähehaaval lahustuma ja vaskplaadil eraldusid gaasimullid. Volta eeldas ja ka näitas, et traati (kui elektrijuhet) läbib elektrivool, mille kutsub esile plaatidevaheline pinge. See oli esimene galvaanielement – Volta element. Tõuke niisuguse elemendi valmistamiseks andis Voltale Itaalia arsti ja füüsiku Luigi Galvani uuringud nn loomse elektri alal.

Siis valmistas Volta elemendid vask- ja tsinkketastest, mille vahel oli soolaveega immutatud riidest poorne kiht. Suurema pinge saamiseks moodustas Volta hulgast üksteisele asetatud elementidest sambakujulise patarei. Niisugune poole meetri kõrgune sammas oli võimeline andma juba inimese poolt tuntava elektrilöögi.

Elemendi tsinkplaat toimib negatiivse elektroodina, sest elektrolüüdis lahustumisel eraldub igast tsingi molekulist lahusesse kaks elektroni:

${\displaystyle {\rm {Zn\longrightarrow Zn^{2+}+2e^{-}}}.}$

Nii tekib negatiivsel elektroodil elektronide üleküllus ja elemendi elektroodide vahel elektriliste potentsiaalide erinevuse ehk pinge (vaadeldaval juhul u 0,75 volti). Kui ühendada elemendi klemmidega koormustakisti, moodustub vooluring ja elektronid liiguvad välisahelas negatiivselt elektroodilt positiivsele, s.t koormust läbib elektrivool. Positiivsele elektroodile jõudnud elektronid võivad liituda vase positiivsete ioonidega (need moodustuvad tänu oksiidikihile vase pinnal):

${\displaystyle {\rm {Cu^{2+}+2e^{-}\longrightarrow Cu}}.}$

Volta sammas kui esimene püsiva voolu allikas (elektrigeneraatori loomiseni kulus veel mitu aastakümmet) hoogustas elektrinähtuste uurimist, mis viis peagi elektrolüüsi leiutamiseni ja kaarlahenduse – Volta kaare – avastamiseni.

• Keemiline vooluallikas
• Galvaanielement