Лујџи Галвани

Лујџи Галвани
Лујџи Галвани - италијански физичар, пионер во биоелектрониката
Роден(а)	9 септември 1737 Болоња, Папска Држава
Починал(а)	4 декември 1798 Болоња, Папска Држава
Установи	Болоњски универзитет
Познат по	биоелектрцитет

Лујџи Галвани(итал. Luigi Galvani; 9 септември 1737 - 4 декември 1798) — италијански физичар. Како прв професор по анатомија на Универзитетот во Болоња го открил Галвановиот електрицитет. Според него се наречени еднонасочните електрични струи и голем број електрични процеси и постапки.

Животопис

Студирал право теологија, па медицина. Во 1762 станал професор по медицина на Универзитетот во Болоња.Професор по анатомија станува во 1775. Во 1766 година Галвани почнал систематски да го изучува дејството на електрицитетот врз нервите на жаби. Тој открил дека при допир на нерв со извор на електричество (за таа цел, тој користел т.н. електростатска машина) доаѓа до згрчување на мускулите во препариран бут од жаба. Истото се случувало и кога посолени жабји бутови, обесени на бакарна жица, за време на луња ќе се допреле до железната ограда на балконот, но и кога тие ќе се допреле со две метални жици. Оттука, Галвани заклучил дека мускулите се извор на т.н. животински електрицитет кој се „празнел“ кога жабјиот бут ќе се допрел со метална жица. Според некои непотврдени мислења, откритието на Галвани, всушност, го направила неговата сопруга Лучија кога, приготвувајќи го ручекот, со врвот на челичен нож допрела жабји бут што се наоѓал во калаисана бакарна чинија. Тогаш, бутчето се згрчило, а тоа му оставило голем впечаток на Галвани, кој потоа продолжил со своиет опити. Иако заклучоците на Галвани се погрешни, тие имаат големо значење, зашто претставувале основа за работата на Волта. Toj и неговите современици сметале дека активацијата ја предизвикал електричен флуид. Таквата појава е наречена „галванизам“.

Истражувањата на Галвани доведоа до откривање на батеријата,но тоа не го откри самиот Лујџи Галвани кој го сметал електрицитетот за нераздвоен дел од животот. Галвани верувал дека животинскиот електрицитет потекнува од мускулот. За разлика од него Волта сметал дека електрицитеот доаѓа од самиот метал. Со намера да му докаже на Галвани дека не е во право Волта ја направил првата батерија, која е е уште позната како волтин столб или волтин елемент. Но Галвани верувал дека самиот живот е електричен, дека сè што е живо се состои од ќелија и секоја ќелија има ќелиски потенцијал, кој го претставува биолошкиот електрицитет. Биолошкиот потенцијал според него има исти хемиски одлики како и струјата која тече измѓу електрохемиските ќелии. Денес знаеме дека и двајцата биле во право и дека посоти и биолочки електрицитет и електрицитет на металот.

Галвански елементи

Обични метали, бакар, цинк, кои под нормални услови се електронеутрални, при растворање во елекртолити (киселини, бази, соли) ќе се наелектризираат негативно затоа што во растворот ќе се испуштат позитивните јони додека електоните(негативните) остануваат во металот. Резултат што ќе се добие ќе биде негативни наелектризиран метал и електролит што е позитивно наелектризиран. Колку што е понегативен металот толку повеќе ги привлекува позитивните јони, поради што реакцијата на растворање успорува додека не се постигне динамичка рамнотежа кога бројот на јоните кои се испуштаат во електролитот и бројот на јоните кои се враќаат поради електростатичкото привлекување ќе биде ист. Тоа значи дека за секоја комбинација метал и електролит памнотежниот потенцијал има константна вредност која зависи од видот на металот, температурата и концентрацијата на електролитот.Една таква комбинација се нарекува електрохемиски полуелемент. За да може ова најлесно да се објасни обично се земаат полуелементи од метал и неговите соли како на пример бакар и бакарсулфат,цинк и цинксулфат.

Галванската ќелија се образува кога два полуелемента ќе се доведат во електричен контакт.При еднаква концентрација на електролитите,поради својата различна природа,металите различно се раствораат и постигнуваат различни рамнотежни потенцијали.Во конкретниот случај бакарот помалку се раствора во бакарсулфат отколку цинкот во цинксулфатот (иста моларна концентрација). Резултатот е само малку зголемен позитивен потенцијал на бакарната електрода во однос на цинковата поради што меѓу нив се јавува потенцијална разлика.Во галванскиот елемент,каде полуќелиите се електрично споени,таа потенцијална разлика станува извор на напон.Што значи дека едната електрода станува позитивна(анода), а другата негативна(катода). Поради тој напон, помеѓу металните електроди тече електрична струја кога ќе се спојат електрично. При тоа електроните од негативната цинкова електрода преминуваат на позитивната бакарна електрода. Бакарната електрода ,сега малку понегативна во однос на претходно кога беше во рамнотежна состојба,прима уште позитивни јони за да ја постигне рамнотежата. Од друга страна цинковата електрода,со губитокот на електрони станува се попозитивна,така што рамнотежата ја постигнува со отпуштање во електролитот уште позитивни јони. Вкупниот ефект е тоа што електричната струја својата работа ја постигнува на сметка на разликата во хемискита енергија помеѓу металните јони во растворот и оние во металот. При тоа металот од анодата оди во електролитот, додека металот на катодата се издвојува од електролитот.Конкретно, електричната струја во елементот настојува како последица на поголемата тежина на цинкот да биде во растворот, а не во металот во однос на истата тежина на бакарот.Струјата тече додека не се раствори целиот цинк.Нормално е дека електричното коло ќе се затвори, и низ електролитот ќе протече електрична струја која на катодата и пренесува катјони,а на анодата анјони.

Во физичко-хемиски контекст примањето на електрони се нарекува редукција, а одавањето на електрони оксидација. Процесот на пренесување на електрони се нарекува редокс реакција, што значи дека електричната струја во галванскиот елемент настанува во редокс реакцијата помеѓу металот и неговите соли.