הסוללה החשמלית

כאשר מבינים את הכימיה המעורבת בהכנת הסוללה, ניתן לראות כי לסוללה מבנה פשוט ביותר. המבנה פשוט ובסיסי עד כדי כך שסוללה פרימיטיבית בת כ-2000 שנים נמצאה בחפירות ארכיאולוגיות שנעשו בעיר בגדד אשר בעיראק (סוללת בגדד). סוללה זו שימשה כנראה קוסם מקומי כדי להרשים את קהל מעריציו. סברה אחרת טוענת שהסוללה שימשה לציפוי מתכות- תהליך אותו נלמד בהמשך.

כל סוללה מורכבת משתי אלקטרודות (מוטות מוליכים חשמל) העשויות ממתכות שונות הטבולות באלקטרוליט, כלומר- תמיסה יונית מוליכה חשמל. בסוללה ישנו ובו חומרים היוצרים את הפעילות כימית שכתוצאה מממנה נוצרים מטענים חשמליים. מטענים אלה מתרכזים כך שבאחת האלקטרודות העשויה מנחושת יש לנו "עודף" של אלקטרונים ואילו בשניה העשויה מאבץ יש "חוסר" באלקטרונים. במידה ונחבר את האלקטרודות על ידי מוליכים ועומס תהיה זרמת זרם חשמלי (שהוא למעשה זרימת אלקטרונים) וכמובן שתתבצע עבודה.

               

איור של סוללת בגדד אשר נמצאה בעיראק ב 1936.

אם תלחצו על התמונה תוכלו לצפות בסרטון המתאר את מציאת הסוללה.

 

הסוללה המודרנית הומצאה ב 1800 על ידי הפיזיקאי האיטלקי אלסנדרו וולטה. הסוללה של וולטה היתה מבוססת על תמיסה חומצית. מאוחר יותר, ב 1867, הומצאה הסוללה היבשה בה משתמשים עד היום.

כיום, נפוצות סוללות מסוגים שונים שבהן אלקטרודות שונות ואלקטרוליטים שונים. לדוגמה, אחד מסוגי הסוללות הנפוצים ביותר הוא סוללת הליתיום.

 

סוללת ליתיום סוללות שונות

 

 

אם תרצו תוכלו להכין סוללה בבית. לשם כך עליכם להכין נורה של פנס כיס, כוס זכוכית גדולה, שני חוטי נחושת, 20 גרם מלח אמוניום כלוריד, מוט קטן מאבץ ומוט גרפיט קטן או פיסת נחושת. מלאו 3/4 מהכוס במים והמיסו בה 2-3 כפיות של המלח. כעת טבלו בה את שתי האלקטרודות (המוטות) בזהירות כך שלא יגעו אחד בשני. כעת חברו לכל אלקטרודה חוט חשמל ואת הקצה השני של החוטים חברו לנורה. אם הכל נעשה לפי ההוראות, הנורה תדלק. הסבר מפורט נמצא כאן (רדו לתחתית העמוד). תוכלו להצפות גם בסרטון המראה איך ניתן להכין סוללה מלימון או ממספר לימונים מחוברים ביחד בחיבור טורי.

     

 

קראנו ולמדנו מושגים שונים- תמיסה יונית, תמיסת מלח, אלקטרוליט, ליתיום, חומצה, ועוד. אך מה הם כל אלה?

כדי להבין את כל אלה נצטרך להתחיל מבראשית, ממש מההתחלה. נצטרך להבין מהו אטום, מהו יסוד, מהי תרכובת, מהי מתכת ומהי אל-מתכת. איך מכינים חומצה ואיך מכינים בסיס. בסופו של כל תהליך הלמידה, גם נכין סוללות מחומרים שונים שנכין במעבדה וגם מחומרים טבעיים, ונראה אם אנחנו יכולים להאיר בעזרתן את הכיתה. לשם כך, עלינו לעבור לעמוד הבא.