elettrochimica - evoluzione della pila | |
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Evoluzione della pila | |
Inconvenienti della pila di Volta: la polarizzazione |
Una pila di Volta, così come le pile a trogoli, di Wollaston e di Münch (che presentano tutte due metalli diversi e una sola soluzione elettrolitica che li mette in contatto), sono in grado di operare in modo soddisfacente solo per un tempo limitato. La causa è da individuare nel fatto che l'idrogeno, che si produce al catodo (l'elettrodo di rame) secondo la semireazione di riduzione 2H+ + 2e- => H2, ricopre l'elettrodo stesso impedendo il normale decorrere della semireazione in questione.
Un elettrodo su cui è presente uno strato di prodotti di reazione che lo ricoprono è detto polarizzato e la polarizzazione del catodo nelle pile di questo tipo è la principlale causa che ne limita l'efficienza ovvero ancora prima che il conduttore di seconda classe si sia a tal punto impoverito da non permettere più il funzionamento della pila.
E' evidente che non appena inventata la pila fu oggetto di un largo impiego nei laboratori di fisica di tutta Europa e non solo al fine di realizzare nuovi esperimenti. Tuttavia i difetti di funzionamento messi in luce spinsero i fisici a trovare dei miglioramenti. Infatti la pila di Volta non permetteva la sperimentazione per tempi prolungati e soprattutto potendo disporre di una corrente elettrica continua di intensità costante. La polarizzazione imponeva di ripensare completamente al sistema di ottenere lavoro elettrico dall'energia chimica. Si doveva dunque inventare un apparato elettrochimico esente da polarizzazione del catodo ovvero andava modificata la reazione d'ossidoriduzione. Da questi esperimenti nacquero le cosiddette "pile a corrente costante", perchè in grado di erogare anche per lunghi periodi correnti di intensità costante. La prima pila di questo tipo fu costrutta da Becquerel nel 1829 nel contesto di esperimenti volti a dimostrare la polarizzazione degli elettrodi dei conduttori di prima classe di una pila voltiana. Le pile a corrente costante furono le più usate nell'Ottocento e tra esse si citano la fomosissima pila Daniell, la pila Grove e la pila Bunsen.