أليساندرو جوزيبي أنطونيو أناستاسيو فولتا (المملكة المتحدة:، الولايات المتحدة:؛ الإيطالية: [alesˈsandro dʒuˈzɛppe anˈtɔnjo anasˈtaːzjo ˈvɔlta]؛ 18 فبراير 1745 - 5 مارس 1827)، كيميائي وكيميائي إيطالي. فيزيائي، معروف بأنه رائد في مجالات الكهرباء والطاقة، وله الفضل في اختراع البطارية الكهربائية واكتشاف غاز الميثان. في عام 1799، قام بتطوير الكومة الفولتية، ثم نشر نتائج تجاربه في رسالة من جزأين موجهة إلى رئيس الجمعية الملكية في عام 1800. أظهر هذا الاختراع بشكل قاطع التوليد الكيميائي للكهرباء، وبالتالي دحض النظرية السائدة بأن الكهرباء تنشأ حصريًا من الكائنات البيولوجية. أثار ابتكار فولتا حماسًا علميًا كبيرًا، مما أدى إلى إجراء المزيد من التجارب التي ساهمت في نهاية المطاف في ظهور الكيمياء الكهربائية كمجال متميز.
أليساندرو جوزيبي أنطونيو أناستاسيو فولتا (المملكة المتحدة: ، الولايات المتحدة: ؛ الإيطالية: lang="it-Latn-fonipa">[alesˈsandrodʒuˈzɛppeanˈtɔnjoanasˈtaːzjoˈvɔlta]؛ 18 فبراير 1745 - 5 مارس 1827) كان كيميائيًا وفيزيائيًا إيطاليًا وكان رائدًا في مجال الكهرباء والطاقة، ويُنسب إليه الفضل باعتباره مخترع البطارية الكهربائية ومكتشف الطاقة الكهربائية. الميثان. اخترع فولتا الكومة الفولتية في عام 1799، وأبلغ عن نتائج تجاربه في رسالة من جزأين إلى رئيس الجمعية الملكية، والتي نُشرت في عام 1800. وبهذا الاختراع، أثبت فولتا أنه يمكن توليد الكهرباء كيميائيًا ودحض النظرية السائدة القائلة بأن الكهرباء تتولد من الكائنات الحية فقط. أثار اختراع فولتا قدرا كبيرا من الإثارة العلمية، ودفع آخرين إلى إجراء تجارب مماثلة، مما أدى في النهاية إلى تطور مجال الكيمياء الكهربائية.
وقد نال اختراع فولتا إعجاب نابليون بونابرت، مما أدى إلى دعوة المعهد الفرنسي لعرض اكتشافه على أعضائه. طوال حياته، حافظ فولتا على درجة من القرب من الإمبراطور، الذي منحه العديد من الأوسمة. لمدة أربعة عقود تقريبًا، شغل فولتا كرسي الفيزياء التجريبية في جامعة بافيا، حيث كان يحظى بتقدير كبير من قبل طلابه. على الرغم من إنجازاته المهنية، أظهر فولتا تفضيلًا للحياة المنزلية، وهو الاتجاه الذي أصبح أكثر وضوحًا في سنواته الأخيرة حيث انسحب بشكل متزايد من الحياة العامة لإعطاء الأولوية لعائلته. توفي عام 1827، بعد سلسلة من الأمراض بدأت عام 1823. وتقديرًا لمساهماته، تم تسمية وحدة الجهد الكهربائي في النظام الدولي بالفولت.
الحياة المبكرة والزواج
ولد أليساندرو فولتا في 18 فبراير 1745 في كومو، وهي بلدة تقع في شمال إيطاليا. كان والده، فيليبو فولتا، ينتمي إلى عائلة نبيلة. والدته، دونا مادالينا، كانت عضوًا في عائلة إنزاغي. في عام 1794، تزوج فولتا من تيريزا بيريجريني، وهي امرأة أرستقراطية من كومو أيضًا، وأنجبا معًا ثلاثة أبناء: زانينو، فلامينيو، ولويجي.
المسيرة المهنية
في عام 1774، تولى منصب أستاذ الفيزياء في المدرسة الملكية في كومو. وفي العام التالي، قام بتعزيز ونشر جهاز Electrophorus على نطاق واسع، وهو جهاز مصمم لتوليد الكهرباء الساكنة. يؤدي ترويجه المكثف لهذا الجهاز في كثير من الأحيان إلى إسناده بشكل خاطئ باعتباره مخترعه، على الرغم من وجود جهاز مماثل يعمل على نفس المبدأ وقد تم توثيقه في عام 1762 من قبل المجرب السويدي يوهان ويلكى. في عام 1777، قام برحلة عبر سويسرا، أقام خلالها صداقة مع الفيزيائي ومتسلق الجبال إتش بي دي سوسور.
بين عامي 1776 و1778، كرّس فولتا أبحاثه لكيمياء الغازات. وأدت أبحاثه إلى اكتشاف غاز الميثان، بعد مراجعته لورقة بحثية كتبها بنجامين فرانكلين من الولايات المتحدة بشأن "الهواء القابل للاشتعال". وفي نوفمبر 1776، اكتشف غاز الميثان في مستنقعات أنجيرا على بحيرة ماجيوري، ونجح في عزله بحلول عام 1778. كما ابتكر وأجرى تجارب، بما في ذلك اشتعال الميثان بواسطة شرارة كهربائية داخل حاوية مغلقة.
بحث فولتا أيضًا فيما يسمى الآن بالسعة الكهربائية، وابتكر منهجيات متميزة لفحص كل من فرق الجهد الكهربائي (V) والشحنة (Q)، والتأكد من تناسبهما مع جسم معين. يُعرف هذا المبدأ بقانون فولتا للسعة، وتقديرًا لهذا العمل، سُميت وحدة الجهد الكهربائي بالفولت.
وفي عام 1779، تم تعيينه أستاذًا للفيزياء التجريبية في جامعة بافيا، وهو المنصب الذي شغله لما يقرب من أربعة عقود. اجتذبت محاضرات فولتا عددًا كبيرًا من الطلاب، لدرجة أن الإمبراطور جوزيف الثاني أمر لاحقًا ببناء "مسرح مادي" جديد، يُعرف اليوم باسم "Aula Volta"، استنادًا إلى تصميم ليوبولد بولاك. بالإضافة إلى ذلك، زود الإمبراطور فولتا بموارد مالية كبيرة لتزويد مختبر الفيزياء بالأدوات، التي اشتراها فولتا من إنجلترا وفرنسا. يضم متحف التاريخ الجامعي بجامعة بافيا حاليًا 150 من هذه الآلات، والتي استخدمها أليساندرو فولتا.
فولتا وجالفاني
تعرف لويجي جالفاني، عالم الفيزياء الإيطالي، على ظاهرة أطلق عليها اسم "الكهرباء الحيوانية" عند ربط معدنين مختلفين على التوالي بساق الضفدع. أدرك فولتا أن ساق الضفدع تعمل كموصل للكهرباء (المعروف الآن باسم المنحل بالكهرباء) وكاشف للتيار. وبشكل حاسم، استنتج أن ساق الضفدع ليست ضرورية للتيار الكهربائي، الذي نشأ من تفاعل المعدنين المتميزين. وبالتالي، استبدل المكون البيولوجي بالورق المنقوع في محلول ملحي واستخدم طرقًا بديلة، مستمدة من أبحاثه السابقة، للكشف عن التدفق الكهربائي. أدى هذا النهج التجريبي إلى اكتشافه للسلسلة الكهروكيميائية وصياغة قانون ينص على أن القوة الدافعة الكهربائية (emf) للخلية الجلفانية، التي تتكون من قطبين كهربائيين معدنيين مفصولين بمحلول كهربائي، تساوي فرق الجهد بين هذه الأقطاب الكهربائية (مما يعني أن الأقطاب الكهربائية المتطابقة داخل إلكتروليت مشترك تنتج قوة دافعة صفرية). يُشار إلى هذا المبدأ غالبًا باسم قانون فولتا للسلسلة الكهروكيميائية.
في عام 1800، نتيجةً لنزاع علمي بشأن الاستجابة الجلفانية المقترحة لجالفاني، ابتكر فولتا الكومة الفولتية، وهي شكل مبكر من البطاريات الكهربائية القادرة على توليد تيار كهربائي مستمر. كان فولتا قد أثبت سابقًا أن الزنك والنحاس يشكلان المزيج الأكثر كفاءة من المعادن المتباينة لتوليد الكهرباء. تضمنت تجاربه الأولية ربط الخلايا الفردية في سلسلة، كل منها يتكون من كأس نبيذ مملوء بمحلول ملحي يحتوي على قطبين كهربائيين مختلفين. استبدل تصميم الأكوام الشمسية اللاحق هذه الكؤوس بالكرتون المنقوع في محلول ملحي.
التصميم المبكر للبطارية
عند تقديم اختراعه للكومة الفولتية، أقر فولتا بالمساهمات الهامة التي قدمها ويليام نيكلسون، وتيبيريوس كافالو، وأبراهام بينيت.
تم التعرف على بطارية فولتا باعتبارها واحدة من أقدم الخلايا الكهروكيميائية. يتضمن تركيبها قطبين كهربائيين متميزين: أحدهما يتكون من الزنك والآخر من النحاس. عادة ما يكون الإلكتروليت المستخدم إما محلول مائي لحمض الكبريتيك أو محلول ملحي. يتواجد الإلكتروليت في صورة 2 H+ وSO2−§89§. يتعرض معدن الزنك، الموجود في مكان أعلى من كل من النحاس والهيدروجين في السلسلة الكهروكيميائية، للأكسدة لتكوين كاتيونات الزنك (Zn2+)، مما يؤدي إلى إطلاق الإلكترونات التي تهاجر نحو قطب النحاس. تكتسب أيونات الهيدروجين (البروتونات) المشحونة إيجابيًا إلكترونات من قطب النحاس، مما يؤدي إلى تكوين فقاعات غاز الهيدروجين (H§1415§). ونتيجة لذلك، يعمل قضيب الزنك كقطب سالب، بينما يعمل قضيب النحاس كقطب موجب. لذلك، تحتوي الخلية على طرفين، وسيتم توليد تيار كهربائي عند اتصالهما. التفاعلات الكيميائية ذات الصلة داخل هذه الخلية الفولتية هي:
- عند قطب الزنك:
- Zn → Zn2+ + 2e−
- عند قطب النحاس (اختزال الهيدروجين):
- 2H+ + 2e− → H§78§
لا يشارك معدن النحاس نفسه في التفاعل الكيميائي؛ بدلاً من ذلك، فهو يعمل كمحفز لتكوين غاز الهيدروجين ويعمل كقطب كهربائي لنقل الإلكترون. وبالمثل، يظل أنيون الكبريتات (SO2−4) خاملًا كيميائيًا، ويهاجر نحو أنود الزنك لتحييد شحنة كاتيونات الزنك المتكونة حديثًا. ومع ذلك، فإن تصميم الخلية هذا له عدة عيوب. ويشكل التعامل معه مخاطر تتعلق بالسلامة، حيث أن حمض الكبريتيك، حتى في أشكاله المخففة، يسبب التآكل والخطورة. علاوة على ذلك، يتناقص إنتاج طاقة الخلية بمرور الوقت بسبب تراكم غاز الهيدروجين. لا يتم إطلاق هذا الغاز، بل يتجمع على سطح قطب النحاس، مما يؤدي إلى إنشاء حاجز عازل بين المعدن ومحلول الإلكتروليت.
الحياة اللاحقة والتقاعد
في عام 1809، تم تعيين فولتا كعضو منتسب في المعهد الملكي الهولندي. واحتفالًا بإنجازاته العلمية، منح نابليون بونابرت فولتا لقب الكونت في عام 1810.
تقاعد فولتا في عام 1819 في ممتلكاته في كامناغو، وهي frazione داخل كومو بإيطاليا، والتي تم تغيير اسمها منذ ذلك الحين إلى "كامناغو فولتا" تكريمًا له. وافته المنية هناك في 5 مارس 1827، بعد وقت قصير من عيد ميلاده الثاني والثمانين. تم دفن رفاته في كامناغو فولتا.
الإرث
يتم إحياء ذكرى إرث فولتا الدائم من خلال نصب تيمبيو فولتيانو التذكاري، الذي يقع في الحدائق العامة على ضفاف البحيرة. بالإضافة إلى ذلك، يوجد متحف مخصص لتكريمه يعرض بعض الأجهزة التجريبية التي استخدمها فولتا. بجوار هذا، تستضيف فيلا أولمو مؤسسة فولتيان، وهي كيان مخصص لتعزيز المساعي العلمية. وفي محيط كومو أجرى فولتا دراساته التجريبية الرائدة وطور اختراعاته الأولية.
يحتوي الحرم الجامعي القديم لجامعة بافيا على قاعة Aula Volta، وهي قاعة دراسية بتكليف من الإمبراطور جوزيف الثاني لليوبولدو بولاك في عام 1787 خصيصًا لمحاضرات أليساندرو فولتا. بالإضافة إلى ذلك، يضم متحف التاريخ الجامعي العديد من الأدوات العلمية التي كانت مملوكة سابقًا لفولتا.
للاحتفال بالذكرى المئوية لوفاة فولتا، انعقد مؤتمر كومو، وهو تجمع دولي للفيزياء، في بحيرة كومو في عام 1927.
ظهر شكل فولتا، مصحوبًا بتصوير لكومة فولتا، على الورقة النقدية الإيطالية فئة 10000 ليرة الصادرة بين عامي 1990 و1990. 1997.
في أواخر عام 2017، قدمت Nvidia Volta، وهي بنية دقيقة جديدة لوحدة معالجة الرسومات مصممة لتطبيقات محطات العمل.
وقد حصلت أنواع الأنقليس الكهربائي Electrophorus voltai، التي تم تحديدها في عام 2019 على أنها أقوى منتج طبيعي للكهرباء الحيوية، على اسمها تكريمًا لفولتا.
المعتقدات الدينية
نشأ فولتا على العقيدة الكاثوليكية، وحافظ على قناعاته الدينية طوال حياته. على الرغم من توقع عائلته أنه سيصبح رجل دين، إلا أن فشله في الترسيم أدى إلى اتهامات عرضية بعدم التدين وتكهنات بشأن عدم إيمانه المحتمل، مع تأكيد البعض على أنه "لم ينضم إلى الكنيسة" أو "تجاهل دعوة الكنيسة". إلا أنه بدد هذه الشكوك بإعلان الإيمان الرسمي قائلاً:
لا أستطيع أن أفهم كيف يمكن لأي شخص أن يشكك في صدق وثبات التزامي بالدين الروماني والكاثوليكي والرسولي - الإيمان الذي ولدت وترعرعت وأعتنقه باستمرار، خارجيًا وداخليًا. على الرغم من أنني، للأسف وبشكل متكرر، قصرت في أداء الأعمال الفاضلة التي يتميز بها المسيحي الكاثوليكي، وارتكبت العديد من الخطايا، إلا أنني، بنعمة الله الخاصة، لم أتعثر أبدًا، على حد علمي، في إيماني. إنني أعترف بهذا الإيمان كعطية إلهية خالصة، ونعمة خارقة للطبيعة؛ ومع ذلك، فقد استخدمت أيضًا الوسائل البشرية بجد لتأكيد الإيمان والتغلب على الشكوك العرضية. لقد فحصت بدقة أسس الدين، وحجج مؤيديه ومنتقديه، والأسباب المؤيدة والمعارضة له. أستطيع أن أؤكد أن نتيجة هذه الدراسة هي إضفاء درجة من الاحتمالية على الدين، حتى لسبب طبيعي بحت، بحيث أن أي روح لم تفسدها الخطيئة والعاطفة، وأي روح نبيلة بطبيعتها، يجب أن تعتنقها وتقبلها. أتمنى أن يؤدي هذا الاعتراف، الذي طلبته مني وقدمته عن طيب خاطر، والمكتوب والموقع بخط يدي، مع التفويض لك بتقديمه لمن تختاره - لأنني لا أخجل من الإنجيل - إلى نتائج مفيدة!
المنشورات
- De vitractiva ignis electrici, ac phaenomenis inde pendentibus [القوة الجذابة للنار الكهربائية والظواهر الناتجة] (باللاتينية). نوفو كومي: تايبيس أوكتافي ستورينغي. 1769. OCLC 1419897.المجموعات الأقل شهرة
- رسائل حول الكهرباء الحيوانية (1900) (رسائل حول الكهرباء الحيوانية، لايبزيغ: دبليو. إنجلمان، ناشر؛ يمكن الوصول إليها عبر مكتبات WorldCat).
- تحقيقات في الجلفانية، 1796–1800 (دراسات حول الجلفانية، يمكن الوصول إليها عبر مكتبات WorldCat).
- Del modo di render sensibilissima la più debole elettricità sia Naturale, sia Artificiale (من طريقة جعل أضعف الكهرباء الطبيعية أو الاصطناعية معقولة جدًا بواسطة أليساندرو فولتا، أستاذ الفلسفة التجريبية في كومو، وما إلى ذلك. تم تقديمها في الجمعية الملكية، في 14 مارس 1782؛ المنعقدة في WorldCat المكتبات).
تأثير أرمسترونج
- تأثير ارمسترونج
- الكهربائي
- تاريخ البطارية
- تاريخ محرك الاحتراق الداخلي
- بطارية الليمون
- القلب النابض بالزئبق
- التأثير الحراري
- فولتا (فوهة القمر)
- جائزة فولتا
المراجع
تشارلز هيربرمان، أد. (1913). "اليساندرو فولتا". في الموسوعة الكاثوليكية. نيويورك: شركة روبرت أبليتون.
- هيربرمان، تشارلز، أد. (1913). "Alessandro Volta" . الموسوعة الكاثوليكية. نيويورك: شركة روبرت أبليتون.
- تشيشولم، هيو، أد. (1911). "Volta, Alessandro". الموسوعة البريطانية. المجلد. 28 (الطبعة الحادية عشرة). مطبعة جامعة كامبريدج. ص. 198.
- تشيشولم، هيو، أد. (1911). "Volta, Alessandro". الموسوعة البريطانية. المجلد. 28 (الطبعة الحادية عشرة). مطبعة جامعة كامبريدج. ص. 198.