پیل

پیل ولتا از یک عده صفحه‌گردی از روی و مس تشکیل می‌شد که به‌وسیله پولک‌های مقوا یا چرم آغشته به آب نمک یا اسید رقیق از هم مجزا شده بود.
ولتا نخستین باتری خود را ساخت برای اینکار چند لیوان آب خوری را با محلول اسید و آب پر کرد و صفحات فلزی را در آن محلول فرو برد ازینراه یکی از منابع ابتدائی الکتریسته در دسترس آدمی قرار گرفت.
● پیل یک طرفه
اگر مقداری نمک طعام را که ترکیبی از سودیوم و کلر است در یک لیوان آب حل کنیم این محلول یونیزه می‌شود یعنی به‌صورت یون‌های سودیوم و یون‌های کلر در می‌آید. یون‌های سودیم که الکترون‌های آن کسر شده بار مثبت و یون‌های کلر الکترون‌های اضافی بدست آورده است بار منفی می‌یابد چنین محلولی که در پیل‌های الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد مایع محرکه یا الکترولیت گفته می‌شود.
● پیل دو طرفه
اگر صفحه مثبت پیل را از ماده‌ای به‌نام اکسید سرب و صفحهٔ منفی آنرا از سرب خالص اسفنجی شکل و الکترولیت آنرا از جوهر گوگرد برگزینند پیل دو طرفه خواهد بود.
جوهر گوگرد در آب یونیزه می‌شود و در نتیجه یون‌های مثبت هیدروژن و یون‌های منفی سولفات پدید می‌آید. سرب قطب منفی به‌شکل یون‌های مثبت وارد محلول می‌شود ولی مقداری از الکترون خود را روی آن قطب می‌گذارد و بار منفی پیدا می‌کند.
● پیل سوختی
هنگامی‌که یک نیروگاه معمولی را‌ به‌عنوان یک کلیت مورد بررسی قرار دهیم مشاهده می‌کنیم که سوخت وارد نیروگاه می‌شود و محصولات احتراق از آن خارج می‌گردد همچنین تبادل حرارت به آب سرد نیز وجود دارد و کار نیز به شکل انرژی الکتریکی از نیروگاه خارج می‌شود. هدف کلی نیروگاه تبدیل قابلیت کاردهی سوخت به کار (به صورت انرژی الکتریکی) به مؤثرترین شیوه می‌باشد که یان شیوه با توجه به ضروریاتی نظیر هزینه‌ها، فضای مورد نظر و ایمنی به‌کار بسته می‌شود.
پیل سوختی وسیله‌ای است که انرژی الکتریکی را از سوخت به روشی مستقیم‌تر بدست می‌دهد. و در یک پیل سوختنی هیدروژن و اکسیژن با هم واکنش می‌کنند و آب بدست می‌آید.
پیل سوختی، دستگاهی است که انرژی آزاد شده از اکسید شدن یک سوخت سنتی را مستقیماً به جریان الکرتیکی تبدیل می‌کند. باین ترتیب از انحراف متلف نیروگاه‌های حرارتی سنتی: یعنی تولید برق از طریق دست دوم انرژی حرارتی اجتناب می‌کند هر چند اصول پیل سوختی مدت‌ها پیش در سال ۱۸۹۴ توسط و... استوالد W.Ostwald تنظیم شده بود، ولی فقط در سال‌های اخیر بعضی موفقیت‌ها در ساختن پیل‌های کارآمد به‌دست آمده است. در پیل سوختی که توسط بورانداهرنبرگ Baurand Ehrenberg در سال ۱۹۱۱ ساخته شده یک میله کربنی به‌عنوان سوخت به‌کار برده شده است، که‌ به‌عنوان آندو عمل کرده و یون‌های +++C را وارد محلول می‌کند. این عمل حرارتی به‌میزان ۱۰۰۰ الی ۱۱۰۰c لازم دارد. کربنات سدیم (سووا) مذاب الکترولیت را تشکیل می‌دهد. کاتود نقره مذاب است که یون‌های O اکسیژنی که به‌طور مداوم تزریق می‌شود تشکیل می‌دهد، طبق معادله co۲=۲o + C+++، محصول وآکنش گاز کربنیک است، مانند یک الکترود اکسیژن بیرون کشیده می‌شود. این الکترون‌ها می‌هٔوانند در مداری خارجی برق تولید نمایند. طبق این ادراک، یک کوره زغال‌سوز یک پیل سوختی اتصال کوتاه شده داخلی می‌باشد. نقش عمده پیل سوختی فوق‌الذکر درجه حرارت زیاد و در نتیجه عمر بسیار کوتاه مصالح به‌کار برده در آن می‌باشد. نقش عمده پیل سوختی فوق‌الذکر درجه حرارت زیاد و در نتیجه عمر بسیار کوتاه مصالح به‌کار برده در آن می‌باشد. با کاربرد گازهائی مانند هیدروژن (به‌ویژه) به‌عنوان سوخت می‌توان شرائط سهل‌تری بدست آورد.
بدین ترتیب پیل سوختی بیکن Bacon (پیل H۲O۲) جریان‌هائی با شدت ۶ و یک‌دوم در اینچ مربع در درجه حرارت ۲۴۰c تولید می‌کند. فشار الکترولیت‌‌ مایع بهر صورت تا ۱۰۰۰ پوند بر اینچ مربع و بیشتر افزایش می‌یابد. یونیزه شدن گاز وارده معلول نفوذ الکترودهای نیکلی است. این الکترون‌ها به‌شکل کلوخه شده متخلخل ساخته شده‌اند که از یک طرف به گاز متصل و از طرف دیگر با الکترولیت در تماس می‌باشند. منطقه فعال حوالی سه فاز گاز/ الکترود/ الکترولیت است. برای وسعت بخشیدن باین محدوده کلیه خلل و فرج‌ها باید دارای قطر یکسان باشند، (اصل یکسان بودن منافذ) برای اینکه از عبور گاز مصرف نشده به‌طور کامل از منافذ جلوگیری شود، هر الکترود با قشر پوششی از سوراخ‌های ریز (الکترو دولا) مجهز شده است. پیل به‌علت فعال بودن زیاد الکترودهای به‌کار برده شده می‌تواند حتی در حرارت متعارفی اطاق نیز کار کند. پیل H۲O۲ توسط ژوستی Justi و و▪نسل Winsel طرح شده، که بنام پیل سوختی محلول معروف، که در حرارت متعارفی نیز کار می‌کند. در این پیل الکترودهای اکسیژن نقره Raney و الکترودهای هیدروژن نیکل Qaney RANEY را به‌عنوان کاتالیزور تولید نماید. ولتاژ حاصله بیش از ۹۰ درصد ولتاژ نظری قابل حصول یعنی برابر ۲۳/۱ ولت می‌باشد. الکترودهای مصرفی بنام الکترودهای کاتالیزوری دو کالبدی معروف است. اینها به‌علت فعال بودن زیاد کاتالیزوری می‌توانند سوخت‌های مایع آلی (مانند متانول) را بخشکانند. این امر باعث ایجاد خصوصیات ساختمانی ساده پیل محلول می‌گردد. در این پیل‌ها الکل به‌عنوان سوخت با الکترولیت محلول هیدروکسید پتاسیم به‌کار برده می‌شود.
● پیل‌های الکتریکی
در حدود سال ۱۳۳۰ شمسی ویلهلم کونیک باستان‌شناس آلمانی و چند تن از همکارانش در ناحیه‌ای در نزدیک بغداد چیزهائی بدست آوردند که تاریخ آن بدوره‌ٔ اشکانیان باز می‌گشت.
پس از بررسی روشن شد که این اشیاء پیل الکتریکی است که بدست ایرانیان در دورهٔ اشکانیان ساخته شده و به‌کار برده می‌شد. ظاهراً از این پیل‌های الکتریکی جریان برق تولید می‌کردند و با بستن تعدادی از این پیل‌ها جریان الکتریکی بسنده بدست آورده و از آن برای آبکاری ابزارهای آرایشی سود می‌برده‌اند چنانچه این مارک و برداشت‌ها پذیرفته شود آنگاه می‌توان باین نتیجه رسید که ایرانیان برای نخستین بار در جهان در دوره‌ی اشکانیان پیل الکتریکی را پدید آورده، و از آن بهره‌براری نموده‌اند و بنابراین تاریخ اختراع پیل الکتریکی خیلی پیش‌تر از تاریخ ثبت شده‌ٔ ۱۷۸۶ میلادی است که به موجب آن گالوانی ایتالیائی موفق به اختراع پیل الکتریکی شده است. پیکره‌ی یک پیل الکتریکی که برابر گفتار بالا در زمان اشکانیان ساخته و به کار می‌رفته نیز انبوه ابزارها یا سکه‌های زینتی آب داده شده که تاکنون در ایران به‌دست آمده است مؤید اختراع آگاهانه پیل‌الکتریکی در ایران است زیرا امروزه آب دادن فلزات تنها به کمک جریان برق امکان‌پذیر است.

منبع : مطالب ارسال شده