소금물로 가는 자동차 (by 성림초등학교 고준)

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살아있는 과학 교과서

최초의 전지, 볼타 전지

볼타 전퇴(voltaic pile)

기름 저장 탱크처럼 이온화 경향이 다른 2개의 금속을 도선으로 연결하여 한 금속이 이온화하면서 계속 전자를 내놓을 수 있는 조건을 만들어 주면 전류를 얻을 수 있다. 갈바니(Luigi Galvani, 1737~1798)의 동물 전기에 의문을 품은 이탈리아 물리학자 볼타(A. Volta, 1745~1827)는 생명체가 개입되지 않고 전기를 만드는 장치를 고안했다.

볼타는 먼저 은판과 아연판 사이에 소금물이나 알칼리 용액으로 적신 천 조각을 끼운 것을 여러 쌍 겹쳐 쌓았다. 그런 다음 이 장치의 양끝에 전선을 연결하였더니 전류를 얻을 수 있었다. 이것이 우리가 사용하는 화학 전지의 기원이다. 이 장치와 같은 원리를 이용해서 만든 볼타 전지의 원리를 살펴보자.

볼타 전지는 묽은 황산 용액이 든 그릇에 구리판과 아연판을 넣고 두 금속을 도선으로 연결한 것이다. 두 금속 중 아연이 이온화 경향이 크기 때문에 아연 이온(Zn2+)이 용액에 녹아 나온다. 아연판의 전자는 도선을 통해 구리판으로 이동하여, 모여 있는 수소 이온(H+)에게 전자를 준다. 이 때 전자는 아연판에서 구리판으로 이동하므로, 아연이 (-)극, 구리는 (+)극이다. 볼타 전지는 여러 가지 면에서 단점이 많아 오늘날에는 사용되지 않으나 최초의 전지로서 전기 화학 발전에 크게 공헌하였다.

*볼타 전지의 단점 볼타 전지는 처음에 1.1V 정도의 전압을 나타내지만, 시간이 지남에 따라 전압이 떨어진다. 왜냐 하면 구리판에서 발생한 수소 기체가 구리판 주위에 막을 형성하여 전자의 이동을 방해하기 때문이다. 또한 사용하지 않을 때에도 아연판은 끊임없이 부식된다.

볼타 전지(voltaic cell)

[네이버 지식백과]최초의 전지, 볼타 전지 (살아있는 과학 교과서, 2011. 6. 20., 홍준의, 최후남, 고현덕, 김태일)

 

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