Գալվանական էլեմենտներ

Գալվանական էլեմենտ, էլեկտրական հոսանքի քիմիական աղբյուր, հիմնված էլեկտրոլիտներում երկու մետաղների կամ օքսիդների փոխազդեցության վրա, որը բերում է փակ շղթայում հոսանքի առաջացմանը։ Գալվանական է կոչվում Լուիջի Գալվանիի պատվին։ Գալվանական էլեմենտներում կատարվում է քիմիական էներգիայի փոխակերպում էլեկտրական էներգիայի։

Գալվանական երևույթների ուսումնասիրման պատմություն 

Էլեկտրական հոսանքի առաջացումը երկու մետաղների հպման դեպքում հայտնագործվել է իտալացի ֆիզիոլոգ, Բոլոնիայի համալսարանի բժիշկ պրոֆեսոր Լուիջի Գալվանիի կողմից 1786 թվականին (ք․ Բոլոնիա, Իտալիա)։

Գալվանին նկարագրել է պղնձե լարերով կապված գորտի թարմ պատրաստուկի թաթիկների մկանների կրճատման պրոցեսը, երբ նրան հպվում էր պողպատե հերձադանակը։ Երևույթը ի սկզբանե բացատրվում էր, որպես «կենդանական էլեկտրականության» դրսևորում։

Իտալացի ֆիզիկոս և քիմիկոս Ալեսանդրո Վոլտան հետաքրքրվեց Գալվանիի փորձերով և հայտնաբերեց բացարձակ նոր երևույթ՝ էլեկտրական լիցքերի հոսքի առաջացումը։ Գալվանիի տեսակետը ստուգելով Վոլտան եկավ եզրակացության,որ մկանների կրճատումների պատճառը ոչ թե «կենդանական էլեկտրականությունն» է, այլ հեղուկի մեջ տարբեր հաղորդիչներից շղթայի առկայությունն է։ Հաստատելու համար Վոլտան փոխարինեց գորտի թաթիկը էլեկտրոմետրով և կրկնեց փորձը։

1800 թվականին Ա․Վոլտան իր հայտնագործության մասին առաջին անգամ հայտարարեց Լոնդոնի թագավորական հասարակության նիստում։ Հայտնագործությունը կայանում էր նրանում, որ երկրորդ դասի հաղորդիչը (հեղուկ), երբ գտնվում է առաջին կարգի երկու տարբեր մետաղական հաղորդիչների միջև (հպվում է նրանց), ապա նրանցում՝ այս կամ այն ուղղությամբ, հոսանք է առաջանում։

Ռուս գիտնական Վասիլի Պետրովը, 1802 թվականին գալվանական էլեմենտն օգտագործել է էլեկտրական աղեղ ստանալու համար։

Էլեկտրոդների տեսակներ 
Գալվանական էլեմենտի կազմի մեջ մտնում են տարբեր դ էլեկտրոդներ։

Էլեկտրոդները լինում են.

Հետադարձելի էլեկտրոդներ 
 Առաջին տեսակի էլեկտրոդներ, որոնք կազմված են մետաղից, որը սուզված է իր աղի լուծույթի մեջ։
Երկրորդ տեսակի էլեկտրոդներ՝ կազմված նույն մետաղի դժվար լուծելի աղով պատված մետաղ, որը սուզված է աղի լուծույթի մեջ։ Աղի լուծույթը պարունակում է դժվար լուծելի աղի հետ ընդհանուր անիոն (քլորարծաթե, մետաղօքսիդ էլեկտրոդներ)։
 Երրորդ տեսակի էլեկտրոդներ, որոնք կազմված են 2 չլուծվող էլեկտրոլիտների նստվածքից, ավելի քիչ լուծվողում կատիոն կա, որ առաջանում է էլեկտրոդի մետաղից, իսկ ավելի լուծելիում առաջինի հետ ընդհանուր անիոն կա։
 Գազային էլեկտրոդներ, կազմված է լուծույթում գտնվող ոչ ակտիվ մետաղից և գազից (թթվածնային և ջրածնային էլեկտրոդներ)։

Իոնասելեկցիոն թաղանթային էլեկտրոդներ  
 Հաստատուն լիցքով իոնափոխանակող թաղանթային էլեկտրոդներ (ապակե էլեկտրոդներ)։
 Զուգորդվող հեղուկ իոնիտներով էլեկտրոդներ։
 Միաբյուրեղ և բաղմաբյուրեղ թաղանթներով էլեկտրոդներ։

Գալվանական էլեմենտների բնութագրեր 
Գալվանական էլեմենտները բնութագրվում են էլեկտրաշարժ ուժով (ԷլՇՈՒ), ունակությամբ՝ էներգիայով, որ կարող է նա տալ արտաքին շղթային։

 Գալվանական էլեմենտի Էլեկտրաշարժ ուժը (ԷլՇՈՒ) կախված է էլեկտրոդների նյութից և էլեկտրոլիտների կազմությունից։ ԷլՇՈՒ-ն հաշվարկվում է Ներնստի հավասարումով, որ նկարագրվում է էլեկտրաքիմիական երևույթների թերմոդինամիկական ֆունկցիաներով։ 
Էլեմենտի էլեկտրաունակությունը դա լիցքի քանակն է, որ տալիս է էլենենտը լիցքաթափվելիս։ Կախված է աղբյուրում ռեագենտների զանգվածից և նրանց վերափոխությունների աստիճանից։
 Էլեմենտի էներգիան հավասար է ունակության և լարման արտադրյալին։
պահպանողություն. սա տարրերի պահպանման ժամանակահատվածն է, որի ընթացքում նրա հատկանիշները մնում են սահմանված սահմաններում։ Տարրերի պահպանումը նվազում է պահեստավորման ջերմաստիճանի բարձրացման հետ։

Օգտագործում 

 Էլեմենտները օգտագործվում են ազդանշանային համակարգերում, լուսարձակներում, ժամացույցներում, հաշվիչներում, խաղալիքներում և այլ սարքավորումներում։
Մարտկոցները օգտագործվում են շարժիչները գործի գցելու համար, հեռավոր բնակատեղիներում հոսանքի աղբյուրի փոխարեն։
 Վառելիքային էլեմենտները  օգտագործվում են էլեկտրաէներգիայի արտադրության մեջ, անկախ էլեկտրակայան ունենալու անհրաժեշտության դեպքում։

Տես նաև 
Վառելիքային էլեմենտ
Էլեկտրաքիմիա
Էլեկտրական մարտկոց
Հոսանքի քիմիական աղբյուր

Գրականություն 
 Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия
 Аксенович Л. А. Физика в средней школе: Теория. Задания
 Еремин В. В., Каргов С. И., Успенская И. А., Кузменко Н. Е., Лунин В. В. Основы физической химии. Теория и задачи: учебное пособие для вузов

Ծանոթագրություններ

Արտաքին հղումներ 
 
 http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_tech/268
 
 http://www.xumuk.ru/encyklopedia/914.html

Հոսանքի աղբյուր
Էլեկտրաքիմիա