45° 48′ 53.00″ N, 9° 4′ 31.00″ E
Alessandro Volta, der Erfinder der modernen Batterie, und der Mann, nach dem das Volt benannt ist, wurde in Como, Italien, geboren. Er wird dort durch einen Tempel und durch ein Museum am Fuße des Comer Sees gewürdigt.
Der neoklassische Tempio Voltiano enthält eine Sammlung mit Voltas Abhandlungen, Briefen und Instrumenten, darunter die Voltasche Säule, die erste Batterie. Das Gebäude selbst besitzt marmorne Säulen und Mosaikfußböden und wurde 1927 anlässlich des 100sten Todestages Voltas gebaut. Unglücklicherweise wurde 1899 während einer Ausstellung zu dessen Arbeit ein großer Teil der Originalgeräte durch ein Feuer (ausgelöst durch defekte Elektrogeräte) zerstört. Der Tempel in Como beherbergt die geretteten Originalinstrumente sowie Reproduktionen aus dem frühen 20. Jahrhundert. Von den 200 Instrumenten im Tempel sind weniger als die Hälfe Originale, aber das Museum ist dennoch ein großartiges Zeugnis für Voltas Leben und Werk.
Volta hat nicht nur die Batterie erfunden, er war auch aktiver Physiker. Er führte Versuche durch, um Gase mittels elektrischer Funken zu entzünden. So entdeckte er das Methangas. Außerdem war er Professor für Physik an der Universität Pavia.
Im Museum sind Voltasche Säulen (Säulen aus alternierenden Metallscheiben) zu sehen. Außerdem können Sie Batterien bewundern, die aus einer Reihe mit Flüssigkeit gefüllter Behälter bestehen. Diese sind durch in die Flüssigkeit getauchte Elektroden miteinander verbunden. Außerdem finden Sie eine Kastenbatterie, die einer modernen Autobatterie ähnelt. Das Museum stellt auch Bilder von Volta sowie seine Buchsammlung aus, darunter ein Exemplar von Joseph Priestleys History and Present State of Electricity aus dem Jahr 1767.
Erläuterungen zu den Exponaten stehen auch in englischer Sprache bereit.
Informationen zu Como und dem Tempio Voltiano finden Sie beim Comer Fremdenverkehrsbüro unter http://www.turismo.como.it/.
Die Voltasche Säule
Im Jahre 1800 baute Volta die erste Batterie, die sogenannte Voltasche Säule (Abbildung 26.1). Sie besteht aus mehreren in Reihe geschalteten Voltaschen Zellen. Jede Voltasche Zelle besteht aus einer Scheibe aus Silber und einer Scheibe aus Zink, zwischen denen sich elektrolytgetränkte Stofffetzen befinden. Volta entdeckte, dass die erzeugte elektrische Spannung – heute Volt genannt – stieg, je mehr Zellen er benutzte.
Er schrieb sofort an die Royal Society in London und beschrieb seine Erfindung. Es erfolgte dann auch eine entsprechende Veröffentlichung im Journal Philosophical Transactions. Das brachte der Voltaschen Säule die Aufmerksamkeit anderer Wissenschaftler ein, die daraufhin die Elektrolyse des Wassers (die Aufspaltung in Wasserstoff und Sauerstoff, wenn man einen elektrischen Strom durchfließen lässt) entdeckten. Sir Humphrey Davy nutzte die Elektrolyse dann, um Natrium, Kalium, Kalzium, Magnesium und Barium zu trennen.
Die Voltasche Säule war ein wichtiger Durchbruch: sie lieferte einen kontinuierlichen Strom (Volta nahm fälschlicherweise an, dass dieser ewig wäre), und musste nicht wieder aufgeladen werden.
Volta erkannte nicht, dass die Säule aufgrund einer chemischen Reaktion funktionierte. Er glaubte, dass der Kontakt zwischen verschiedenen Materialien (Zink und Silber) Elektrizität auf die gleiche Weise erzeuge, durch die statische Elektrizität entsteht, wenn ein Gummi und ein Stück Glas miteinander in Kontakt kommen. Dieser Effekt war zu jener Zeit allgemein bekannt. Michael Faraday (siehe Kapitel 75) zeigte jedoch in den 1830ern, dass in der Voltaschen Säule eine chemische Reaktion erfolgte.
Wichtig für die Funktion jeder Voltaschen Zelle war die Lauge, die wir heute als Elektrolyt bezeichnen. Die Lauge enthielt Ionen (in Voltas Fall aus einem Salz), die in der Lage sind, die Ladung zwischen den Zink- und den Silberplättchen zu transportieren.
Eine moderne Voltasche Zelle kann aus einer Zink- und einer Kupferplatte bestehen, die in verdünnte Schwefelsäure getaucht sind. Die Schwefelsäure (H2SO4) wird in der Lösung zu einem Paar positiv geladener Wasserstoff-Ionen (H+) und einem negativ geladenen Sulfat-Ion (SO42–). Die Zinkmoleküle des Zinkplättchens verlieren zwei Elektronen und werden zu Zn2+-Ionen. Diese reagieren dann mit den Sulphat-Ionen und werden zu Zinksulfat (ZnSO4), das sich in der Lösung auflöst. Die freigesetzten Elektronen durchlaufen vom Zinkstreifen aus den Stromkreis der Zelle. Sie gelangen zur Kupferplatte und vermischen sich mit den Wasserstoff-Ionen zu Wasserstoffgas H2), das am Kupferplättchen austritt.
Irgendwann ist das Zinkplättchen oder die Schwefelsäure aufgebraucht.