Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta (UK: , US: ; italiano: [alesˈsandro dʒuˈzɛppe anˈtɔnjo anasˈtaːzjo ˈvɔlta]; 18 febbraio 1745 – 5 marzo 1827), un chimico e fisico italiano, è riconosciuto come un pioniere nella campi dell’elettricità e dell’energia, a cui è attribuita l’invenzione della batteria elettrica e la scoperta del metano. Nel 1799 sviluppò la pila voltaica, pubblicando successivamente i risultati dei suoi esperimenti in una lettera in due parti indirizzata al presidente della Royal Society nel 1800. Questa invenzione dimostrò in modo definitivo la generazione chimica dell'elettricità, confutando così la teoria prevalente secondo cui l'elettricità proveniva esclusivamente da organismi biologici. L'innovazione di Volta stimolò un notevole entusiasmo scientifico, stimolando ulteriori sperimentazioni che alla fine contribuirono all'emergere dell'elettrochimica come campo distinto.
Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta (Regno Unito: , Stati Uniti: ; Italiano: [alesˈsandrodʒuˈzɛppeanˈtɔnjoanasˈtaːzjoˈvɔlta]; 18 febbraio 1745 – 5 marzo 1827) è stato un chimico e fisico italiano, pioniere dell'elettricità e dell'energia, ed è considerato l'inventore della batteria elettrica e lo scopritore del metano. Inventò la pila voltaica nel 1799 e riferì i risultati dei suoi esperimenti in una lettera in due parti al presidente della Royal Society, pubblicata nel 1800. Con questa invenzione, Volta dimostrò che l'elettricità poteva essere generata chimicamente e sfatò la teoria prevalente secondo cui l'elettricità veniva generata esclusivamente da esseri viventi. L'invenzione di Volta scatenò un grande entusiasmo scientifico e spinse altri a condurre esperimenti simili, che alla fine portarono allo sviluppo del campo dell'elettrochimica.
L'invenzione di Volta suscitò l'ammirazione di Napoleone Bonaparte, portando ad un invito all'Istituto di Francia per presentare la sua scoperta ai suoi membri. Per tutta la sua vita Volta mantenne una certa vicinanza all'imperatore, che gli conferì numerosi riconoscimenti. Per quasi quattro decenni Volta occupò la cattedra di fisica sperimentale presso l'Università di Pavia, dove fu molto stimato dai suoi studenti. Nonostante i suoi successi professionali, Volta mostrò una preferenza per la vita domestica, una tendenza che divenne più pronunciata nei suoi ultimi anni quando si ritirò sempre più dalla vita pubblica per dare priorità alla famiglia. Morì nel 1827, in seguito a una serie di malattie iniziate nel 1823. In riconoscimento del suo contributo, l'unità SI del potenziale elettrico è denominata volt.
Primi anni di vita e matrimonio
Alessandro Volta nacque il 18 febbraio 1745 a Como, una città situata nel nord Italia. Suo padre, Filippo Volta, apparteneva a una stirpe nobile. Sua madre, Donna Maddalena, era membro della famiglia Inzaghi. Nel 1794 Volta sposò Teresa Peregrini, un'aristocratica anch'essa comasca, e insieme allevarono tre figli: Zanino, Flaminio e Luigi.
Carriera professionale
Nel 1774 assunse la cattedra di fisica presso la Regia Scuola di Como. L'anno successivo perfezionò e diffuse ampiamente l'elettroforo, un apparecchio atto a generare elettricità statica. La sua ampia promozione di questo dispositivo porta spesso alla sua errata attribuzione come suo inventore, nonostante un apparecchio simile funzionante secondo lo stesso principio fosse stato documentato nel 1762 dallo sperimentatore svedese Johan Wilcke. Nel 1777 intraprese un viaggio attraverso la Svizzera, durante il quale strinse amicizia con il fisico e alpinista H. B. de Saussure.
Tra il 1776 e il 1778 Volta dedicò le sue ricerche alla chimica dei gas. La sua ricerca portò alla scoperta del metano, stimolata dalla revisione di un articolo di Benjamin Franklin degli Stati Uniti riguardante "l'aria infiammabile". Nel novembre 1776 identificò il metano nelle paludi di Angera sul Lago Maggiore, isolandolo con successo nel 1778. Concepì e condusse esperimenti, inclusa l'accensione del metano mediante una scintilla elettrica all'interno di un contenitore sigillato.
Volta ha anche studiato quella che oggi viene chiamata capacità elettrica, ideando metodologie distinte per esaminare sia la differenza di potenziale elettrico (V) che la carica (Q) e accertando la loro proporzionalità per un oggetto specifico. Questo principio è noto come Legge della Capacità di Volta e, in riconoscimento di questo lavoro, l'unità di potenziale elettrico fu chiamata volt.
Nel 1779 fu nominato professore di fisica sperimentale all'Università di Pavia, posizione che mantenne per quasi quattro decenni. Le lezioni di Volta attirarono un numero così elevato di studenti che l'imperatore Giuseppe II successivamente commissionò la costruzione di un nuovo "teatro fisico", conosciuto oggi come "Aula Volta", su progetto di Leopold Pollack. Inoltre, l'imperatore fornì a Volta ingenti risorse finanziarie per dotare il laboratorio di fisica di strumenti, che Volta acquistò dall'Inghilterra e dalla Francia. Il Museo Storico Universitario dell'Università di Pavia ospita attualmente 150 di questi strumenti, utilizzati da Alessandro Volta.
Volta e Galvani
Luigi Galvani, un fisico italiano, identificò un fenomeno che chiamò "elettricità animale" collegando due metalli diversi in serie con la zampa di una rana. Volta riconobbe che la zampa della rana funzionava sia come conduttore elettrico (ora noto come elettrolita) che come rilevatore di corrente. Fondamentalmente, dedusse che la zampa della rana non era essenziale per la corrente elettrica, che aveva origine dall'interazione dei due metalli distinti. Di conseguenza, sostituì il componente biologico con carta imbevuta di salamoia e impiegò metodi alternativi, derivati dalla sua ricerca precedente, per rilevare il flusso elettrico. Questo approccio sperimentale portò alla scoperta delle serie elettrochimiche e alla formulazione di una legge che afferma che la forza elettromotrice (fem) di una cella galvanica, comprendente due elettrodi metallici separati da un elettrolita, è uguale alla differenza di potenziale tra questi elettrodi (il che implica che elettrodi identici all'interno di un elettrolita comune producono una fem netta pari a zero). Questo principio viene spesso definito Legge delle serie elettrochimiche di Volta.
Nel 1800, a seguito di una disputa scientifica riguardante la risposta galvanica proposta da Galvani, Volta ideò la pila voltaica, una prima forma di batteria elettrica in grado di generare una corrente elettrica continua. Volta aveva precedentemente stabilito che lo zinco e il rame costituivano la combinazione più efficiente di metalli diversi per la produzione di elettricità. I suoi esperimenti iniziali prevedevano il collegamento di singole celle in serie, ciascuna costituita da un calice di vino pieno di salamoia contenente due elettrodi distinti. Il successivo design della pila voltaica sostituì questi calici con cartone imbevuto di salamoia.
Progettazione iniziale della batteria
Dopo aver presentato la sua invenzione della pila voltaica, Volta ha riconosciuto i contributi significativi di William Nicholson, Tiberius Cavallo e Abraham Bennet.
La batteria di Volta è riconosciuta come una delle prime celle elettrochimiche. La sua costruzione prevede due elettrodi distinti: uno composto da zinco e l'altro da rame. L'elettrolita impiegato è tipicamente una soluzione acquosa di acido solforico o una salamoia salina. L'elettrolita è presente sotto forma di ioni 2 H+ e SO2−§89§. Lo zinco metallico, posizionato più in alto sia del rame che dell'idrogeno nella serie elettrochimica, subisce l'ossidazione per formare cationi di zinco (Zn2+), rilasciando elettroni che migrano verso l'elettrodo di rame. Gli ioni idrogeno (protoni) caricati positivamente acquisiscono quindi elettroni dall'elettrodo di rame, provocando la formazione di bolle di idrogeno gassoso (H§1415§). Di conseguenza, la barra di zinco funge da elettrodo negativo, mentre la barra di rame funge da elettrodo positivo. Pertanto, la cella possiede due terminali e dalla loro connessione verrà generata una corrente elettrica. Le reazioni chimiche pertinenti all'interno di questa cella voltaica sono:
- All'elettrodo di zinco:
- Zn → Zn2+ + 2e−
- All'elettrodo di rame (riduzione dell'idrogeno):
- 2H+ + 2e− → H§78§
Il rame metallico in sé non partecipa a una reazione chimica; agisce invece come catalizzatore per la formazione di gas idrogeno e funge da elettrodo per il trasferimento di elettroni. Allo stesso modo, l'anione solfato (SO2−4) rimane chimicamente inerte, migrando verso l'anodo di zinco per neutralizzare la carica dei cationi di zinco appena formati. Tuttavia, questo particolare disegno della cella presenta diversi inconvenienti. La sua manipolazione comporta rischi per la sicurezza, poiché l'acido solforico, anche in forme diluite, è corrosivo e pericoloso. Inoltre, la potenza erogata dalla cella diminuisce nel tempo a causa dell'accumulo di gas idrogeno. Questo gas non viene rilasciato ma si raccoglie sulla superficie dell'elettrodo di rame, creando una barriera isolante tra il metallo e la soluzione elettrolitica.
Più avanti nella vita e pensione
Nel 1809, Volta fu nominato membro associato del Reale Istituto dei Paesi Bassi. Per commemorare i suoi successi scientifici, Napoleone Bonaparte conferì a Volta il titolo di conte nel 1810.
Volta si ritirò nel 1819 nella sua proprietà a Camnago, una frazione nel comasco, in Italia, che da allora è stata ribattezzata "Camnago Volta" in suo onore. Morì lì il 5 marzo 1827, poco dopo il suo 82esimo compleanno. I suoi resti sono sepolti a Camnago Volta.
Legacy
L'eredità duratura di Volta è commemorata dal memoriale del Tempio Voltiano, situato nei giardini pubblici in riva al lago. Inoltre, un museo dedicato a suo onore espone alcuni degli apparati sperimentali utilizzati da Volta. Adiacente a questa, Villa Olmo ospita la Fondazione Voltiana, un ente dedito al progresso delle attività scientifiche. Fu nei dintorni di Como che Volta condusse i suoi pionieristici studi sperimentali e sviluppò le sue prime invenzioni.
Nel Campus Vecchio dell'Università di Pavia è presente l'Aula Volta, un'aula commissionata dall'imperatore Giuseppe II a Leopoldo Pollack nel 1787 appositamente per le lezioni di Alessandro Volta. Inoltre, il Museo Storico dell'Università ospita numerosi strumenti scientifici già di proprietà di Volta.
Per commemorare il centenario della morte di Volta, la Conferenza di Como, un incontro internazionale di fisica, fu convocata sul Lago di Como nel 1927.
L'immagine di Volta, accompagnata da una raffigurazione della sua pila voltaica, apparve sulla banconota da 10.000 lire italiane emessa tra il 1990 e il 1990. 1997.
Alla fine del 2017, Nvidia ha introdotto Volta, una nuova microarchitettura GPU progettata per applicazioni workstation.
La specie di anguilla elettrica Electrophorus voltai, identificata nel 2019 come il più potente produttore naturale di bioelettricità, ha ricevuto il suo nome in onore di Volta.
Credenze religiose
Volta, cresciuto nella fede cattolica, mantenne le sue convinzioni religiose per tutta la vita. Nonostante le aspettative della sua famiglia che sarebbe diventato un sacerdote, la sua mancata ordinazione portò ad occasionali accuse di irreligiosità e speculazioni sulla sua potenziale incredulità, con alcuni che sottolineavano che "non si unì alla Chiesa" o "ignorò la chiamata della Chiesa". Tuttavia ha dissipato tali dubbi attraverso una formale dichiarazione di fede, affermando:
Non riesco a comprendere come qualcuno possa mettere in dubbio la sincerità e la fermezza della mia adesione alla religione romana, cattolica e apostolica, la fede in cui sono nato, cresciuto e ho costantemente professato, sia esteriormente che interiormente. Anche se purtroppo e spesso non sono riuscito a compiere le azioni virtuose caratteristiche di un cristiano cattolico e ho commesso numerosi peccati, per la grazia particolare di Dio, per quanto ne so, non ho mai vacillato nella mia fede. Riconosco questa fede come un puro dono divino, una grazia soprannaturale; tuttavia, ho anche impiegato diligentemente i mezzi umani per affermare la mia fede e superare dubbi occasionali. Ho esaminato meticolosamente i fondamenti della religione, gli argomenti sia dei suoi sostenitori che dei detrattori, e le ragioni a favore e contro di essa. Posso affermare che il risultato di questo studio è quello di infondere nella religione un tale grado di probabilità, anche per ragioni puramente naturali, che qualsiasi spirito non corrotto dal peccato e dalla passione, qualsiasi spirito intrinsecamente nobile, deve abbracciarlo e accettarlo. Questa confessione, richiestami e volentieri fornita, scritta e firmata di mio pugno, con l'autorizzazione a presentarla a chi tu voglia, perché non mi vergogno del Vangelo, dia benefici frutti!
Pubblicazioni
- De vi attrattiva ignis electrici, ac phaenomenis inde pendentibus [La forza attrattiva di un fuoco elettrico e i fenomeni che ne derivano] (in latino). Novo Comi: Typis Octavii Staurenghi. 1769. OCLC 1419897.Raccolte meno conosciute
- Lettere sull'elettricità animale (1900) (Lettere sull'elettricità animale, Lipsia: W. Engelmann, editore; accessibile tramite le biblioteche WorldCat).
- Indagini sul galvanismo, 1796–1800 (Studi sul galvanismo, accessibile tramite le biblioteche WorldCat).
- Del modo di rendere sensibilissima la più debole elettricità sia naturale, sia artificiale (Del metodo per rendere molto sensibile la più debole elettricità naturale o artificiale di Alessandro Volta, professore di Filosofia sperimentale a Como, ecc. Presentato alla Royal Society, 14 marzo 1782; conservato nelle biblioteche WorldCat).
Effetto Armstrong
- Effetto Armstrong
- Elettroforo
- Storia della batteria
- Storia del motore a combustione interna
- Batteria al limone
- Cuore pulsante di Mercurio
- Effetto termoelettrico
- Volta (cratere lunare)
- Premio Volta
Riferimenti
Herbermann, Charles, ed. (1913). "Alessandro Volta". Nell'Enciclopedia Cattolica. New York: Robert Appleton Company.
- Herbermann, Charles, ed. (1913). "Alessandro Volta" . Enciclopedia cattolica. New York: Robert Appleton Company.
- Chisholm, Hugh, ed. (1911). "Volta, Alessandro" . Enciclopedia Britannica. vol. 28 (11a edizione). Stampa dell'Università di Cambridge. pag. 198.Fonte: Archivio TORIma Accademia