Alejandro Volta

Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta (, italiano: [alesˈsandro ˈvɔlta]; 18 de febrero de 1745 - 5 de marzo de 1827) fue un físico, químico y católico laico italiano, pionero de la electricidad y la energía, al que se le atribuye la invención de la batería eléctrica. y el descubridor del metano. Inventó la pila voltaica en 1799 e informó los resultados de sus experimentos en 1800 en una carta de dos partes al presidente de la Royal Society. Con este invento, Volta demostró que la electricidad podía generarse químicamente y desacreditó la teoría prevaleciente de que la electricidad era generada únicamente por seres vivos. El invento de Volta provocó una gran cantidad de entusiasmo científico y llevó a otros a realizar experimentos similares, lo que finalmente condujo al desarrollo del campo de la electroquímica.

Volta también atrajo la admiración de Napoleón Bonaparte por su invento y fue invitado al Instituto de Francia para demostrar su invento a los miembros del instituto. Volta disfrutó de cierta cercanía con el emperador a lo largo de su vida y él le otorgó numerosos honores. Volta ocupó la cátedra de física experimental en la Universidad de Pavía durante casi 40 años y sus alumnos lo idolatraban ampliamente.

A pesar de su éxito profesional, Volta tendía a ser una persona inclinada a la vida doméstica y esto se hizo más evidente en sus últimos años. En ese momento, tendía a vivir apartado de la vida pública y más por el bien de su familia hasta su eventual muerte en 1827 a causa de una serie de enfermedades que comenzaron en 1823. La unidad SI de potencial eléctrico se llama en su honor como el voltio.

Primeros años y obras

Volta nació en Como, una ciudad del norte de Italia, el 18 de febrero de 1745. En 1794, Volta se casó con una dama aristocrática también de Como, Teresa Peregrini, con quien tuvo tres hijos: Zanino, Flaminio y Luigi. Su padre, Filippo Volta, era de noble linaje. Su madre, Donna Maddalena, provenía de la familia de los Inzaghis.

En 1774, se convirtió en profesor de física en la Escuela Real de Como. Un año después, perfeccionó y popularizó el electróforo, un aparato que producía electricidad estática. Su promoción fue tan extensa que a menudo se le atribuye su invención, a pesar de que el experimentador sueco Johan Wilcke describió en 1762 una máquina que funcionaba con el mismo principio. En 1777 viajó por Suiza. Allí trabó amistad con H. B. de Saussure.

En los años entre 1776 y 1778, Volta estudió la química de los gases. Investigó y descubrió el metano después de leer un artículo de Benjamin Franklin de los Estados Unidos sobre el "aire inflamable". En noviembre de 1776, encontró metano en las marismas de Angera en el lago Maggiore, y en 1778 logró aislar el metano. Ideó experimentos como la ignición de metano por una chispa eléctrica en un recipiente cerrado.

Volta también estudió lo que ahora llamamos capacitancia eléctrica, desarrollando medios separados para estudiar tanto la diferencia de potencial eléctrico (V) como la carga (Q), y descubriendo que para un objeto dado, son proporcionales. A esto se le llama Ley de la Capacitancia de Volta, y para este trabajo la unidad de potencial eléctrico se ha llamado voltio.

En 1779, se convirtió en profesor de física experimental en la Universidad de Pavía, cátedra que ocupó durante casi 40 años. Las conferencias de Volta estaban tan llenas de estudiantes que el posterior emperador José II ordenó la construcción (basada en un proyecto de Leopold Pollack) de un nuevo "teatro físico", hoy "Aula Volta& #34;. Además, el emperador otorgó a Volta una financiación sustancial para equipar el gabinete de física con instrumentos, adquiridos por Volta en Inglaterra y Francia. En el Museo de Historia de la Universidad de la Universidad de Pavía hay 150 de ellos, utilizados por Alessandro Volta.

Volta y Galvani

Batería Volta, en el museo Tempio Voltiano, Como

Luigi Galvani, un físico italiano, descubrió algo que llamó "electricidad animal" cuando dos metales diferentes se conectaron en serie con una pata de rana y entre sí. Volta se dio cuenta de que la anca de la rana servía como conductor de electricidad (lo que ahora llamaríamos un electrolito) y como detector de electricidad. También entendió que las ancas de la rana eran irrelevantes para la corriente eléctrica, que era causada por los dos metales diferentes. Reemplazó la pata de la rana con papel empapado en salmuera y detectó el flujo de electricidad por otros medios familiares para él de sus estudios anteriores. De esta manera descubrió la serie electroquímica y la ley de que la fuerza electromotriz (fem) de una celda galvánica, que consta de un par de electrodos metálicos separados por electrolito, es la diferencia entre sus dos potenciales de electrodo (por lo tanto, dos electrodos idénticos y un electrolito común da fem neta cero). Esto puede llamarse Ley de Volta de la serie electroquímica.

En 1800, como resultado de un desacuerdo profesional sobre la respuesta galvánica defendida por Galvani, Volta inventó la pila voltaica, una de las primeras baterías eléctricas, que producía una corriente eléctrica constante. Volta había determinado que el par de metales disímiles más eficaz para producir electricidad era el zinc y el cobre. Inicialmente, experimentó con celdas individuales en serie, cada celda era una copa de vino llena de salmuera en la que se sumergían dos electrodos diferentes. La pila voltaica reemplazó las copas con cartón empapado en salmuera.

Batería temprana

Una pila voltaica

Al anunciar su descubrimiento de la pila voltaica, Volta rindió homenaje a las influencias de William Nicholson, Tiberius Cavallo y Abraham Bennet.

La batería fabricada por Volta se acredita como una de las primeras celdas electroquímicas. Consta de dos electrodos: uno de zinc, el otro de cobre. El electrolito es ácido sulfúrico mezclado con agua o una forma de salmuera de agua salada. El electrolito existe en la forma 2 H⁺ y SO2−4. El zinc metálico, que es más alto en la serie electroquímica que el cobre y el hidrógeno, se oxida a cationes de zinc (Zn²⁺) y crea electrones que se mueven hacia el electrodo de cobre. Los iones de hidrógeno cargados positivamente (protones) capturan electrones del electrodo de cobre, formando burbujas de hidrógeno gaseoso, H₂. Esto hace que la varilla de zinc sea el electrodo negativo y la varilla de cobre el electrodo positivo. Por lo tanto, hay dos terminales y fluirá una corriente eléctrica si están conectados. Las reacciones químicas en esta celda voltaica son las siguientes:

Zinc:

Zn → Zn²⁺ + 2e⁻

Ácido sulfúrico:

2H⁺ + 2e⁻ → H₂

El cobre metálico no reacciona, sino que funciona como un catalizador para la formación de gas hidrógeno y un electrodo para la corriente eléctrica. El anión sulfato (SO2−4) tampoco sufre ninguna reacción química, sino que migra al ánodo de zinc para compensar la carga de los cationes de zinc allí formados. Sin embargo, esta celda también tiene algunas desventajas. No es seguro manipularlo, ya que el ácido sulfúrico, incluso diluido, puede ser peligroso. Además, la potencia de la celda disminuye con el tiempo porque no se libera gas hidrógeno. En cambio, se acumula en la superficie del electrodo de cobre y forma una barrera entre el metal y la solución electrolítica.

Últimos años y jubilación

Volta explica el principio del "la columna eléctrica" a Napoleón en 1801

En 1809, Volta se convirtió en miembro asociado del Instituto Real de los Países Bajos. En honor a su trabajo, Volta fue nombrado conde por Napoleón Bonaparte en 1810.

Volta se retiró en 1819 a su propiedad en Camnago, una frazione de Como, Italia, ahora llamada "Camnago Volta" En su honor. Murió allí el 5 de marzo de 1827, justo después de cumplir 82 años. Los restos de Volta fueron enterrados en Camnago Volta.

Legado

El legado de Volta se celebra en el memorial Tempio Voltiano ubicado en los jardines públicos junto al lago. También hay un museo que se ha construido en su honor, que exhibe algunos de los equipos que Volta usó para realizar experimentos. Cerca se encuentra la Villa Olmo, que alberga la Fundación Voltian, una organización que promueve actividades científicas. Volta realizó sus estudios experimentales y produjo sus primeros inventos cerca de Como.

Leopoldo Pollack, Aula Volta, 1787, Campus Viejo de la Universidad de Pavia.

En el Antiguo Campus de la Universidad de Pavía se encuentra el aula (Aula Volta) encargada por el emperador José II a Leopoldo Pollack en 1787 para las conferencias de Alessandro Volta, mientras que en el Museo de Historia de la Universidad hay muchos instrumentos científicos que pertenecieron a Volta y su silla y su pizarra.

Su imagen se representó en el billete de 10 000 liras italianas (1990–1997) junto con un boceto de su pila voltaica.

A finales de 2017, Nvidia anunció una nueva microarquitectura de GPU centrada en estaciones de trabajo llamada Volta.

La especie de anguila eléctrica Electrophorus voltai, descrita en 2019 y la mayor productora de bioelectricidad en la naturaleza, lleva el nombre de Volta.

Creencias religiosas

Volta se crió como católico y durante toda su vida siguió manteniendo su creencia. Debido a que no fue ordenado clérigo como esperaba su familia, a veces se le acusó de ser irreligioso y algunas personas han especulado sobre su posible incredulidad, enfatizando que 'no se unió a la Iglesia', o que prácticamente & #34;ignoró el llamado de la iglesia". Sin embargo, arrojó dudas en una declaración de fe en la que dijo:

La silla y la pizarra de Alessandro Volta, Museo de Historia de la Universidad de Pavia.

No entiendo cómo nadie puede dudar de la sinceridad y constancia de mi apego a la religión que profeso, la religión romana, católica y apostólica en la que nací y crecí, y de la que siempre he hecho confesión, externa e internamente. De hecho, y sólo con demasiada frecuencia, he fracasado en el desempeño de esas buenas obras que son la marca de un cristiano católico, y he sido culpable de muchos pecados: pero a través de la misericordia especial de Dios nunca, por lo que sé, he ondeado en mi fe... En esta fe reconozco un don puro de Dios, una gracia sobrenatural; pero no he descuidado los medios humanos que confirman la creencia y derrocan las dudas que a veces surgen. Estudié atentamente los fundamentos y la base de la religión, las obras de apologistas y asaltantes, las razones para y contra, y puedo decir que el resultado de este estudio es vestir la religión con tal grado de probabilidad, incluso por la razón puramente natural, que todo espíritu no pervertido por el pecado y la pasión, todo espíritu naturalmente noble debe amar y aceptarlo. Que esta confesión que me ha sido preguntada y que voluntariamente doy, escrita y suscrita por mi propia mano, con autoridad para mostrarla a quien quiera, porque no me avergüenzo del Evangelio, que produzca algún buen fruto!

Publicaciones

Primera página de De vi attractiva ignis electrici

• De vi attractiva ignis electrici, ac phaenomenis inde pendentibus [La fuerza atractiva de un fuego eléctrico y los fenómenos resultantes] (en latín). Novo Comi: Typis Octavii Staurenghi. 1769. OCLC 1419897.

Colecciones menos conocidas

• Briefe über thierische elektricität (1900)Cartas sobre electricidad tóxica, Disponible a través de bibliotecas Worldcat.org, Leipzig, W. Engelmann, editor)
• Untersuchungen über den Galvanismus, 1796 bis 1800Estudios sobre Galvanismo, Disponible a través de bibliotecas Worldcat.org)
• Del modo di render sensibilissima la più debole elettricità sia naturale, sia artificiale ()Del método de hacer muy sensible la electricidad natural o artificial más débil Por el Sr. Alexander Volta, profesor de Filosofía Experimental en Como, c. Lea en la Royal Society, 14 de marzo de 1782, Celebrada en bibliotecas Worldcat