在19世纪初,两位意大利科学家——路易吉·伽伐尼和亚历山德罗·伏打完成了一项非常重要的发现。他们发现电流可以长时间地流动——连续不断地在闭合的电路中转圈。
伽伐尼首先观察到了这种现象,接着伏打对此现象进行了正确的解释。他还设计了第一台生产电流的装置。这是18世纪最后几年的事情,从那时起,科学技术史便进入了一个新时代。
伏打的装置异常简单。他将一个锌金属绕成环放在由银或铜制成的环上,或者放在一枚普通硬币上。然后,将浸有盐水的纸板、皮革或呢绒制成的圆环叠放在金属环上。
银环再次叠放在第三个圆环上,然后再放上锌,接着放上湿皮革。这样连续重复十次、二十次、三十次,依次放上银、锌、湿皮革,最后就堆放出了一个电堆——“伏打电堆”。于是,金属和非金属环的这种简单的叠加产生了连续不停的电流。
伏打电堆也可以设计成另一种形式——将圆环从侧面横着叠放。将任意数量的装有盐水或稀酸的玻璃罐依次排放开,在每个玻璃罐的一边都放置一块铜板,从另一边缘放入锌板,然后,将每个罐的铜板与相邻罐的锌板连接起来,最后所有罐子就组合成了一个整体。显然,这样由玻璃罐横向组成的电池比圆环叠放组成的电池要占用更多的空间,但是作用也强很多。
每个人都可以轻而易举地设计出类似的装置,来测试伽伐尼和伏打发现的新力量的作用,然后很快就可以弄清楚,借助电流可以完成许多非凡的事情。
首先,电流可以分解水。只要接通这种伽伐尼电流,水便开始迅速分解。从电路的一端释放出一种易燃气体,即我们已经熟悉的氢气,另一端冒出来的则是我们熟悉的氧气——舍勒的“火焰空气”。
另外,实验又显示,当电流通过普通的水时,在水中的一端的电极附近出现了来历不明的酸,同样地,在另一端的电极附近出现了苛性碱。因此,电流不仅能将水分解成——氧气和氢气,而且电流还能从水中提取出从未发现的物质。
不久,他们又完成了一项新发现:来自伏打电堆的电流将金属从金属盐溶液中分解。例如,如果硫酸铜的蓝色晶体溶解在水中,当有电流流过时,其中一端的电极便开始迅速地镀上一层均匀的、极纯净的红色铜层。同样,银、金和其他金属也很容易从液体中被分离出来。
由物理学家创造的伏打电堆变成了化学家手中的利器,简直出乎意料。电流不需要燃烧就能无声无息且准确地引起最惊人的化学变化。科学杂志的编辑部还没来得及刊登关于“电”更多的新实验消息,科学家们就对伏打电堆趋之若鹜,期待它能带来源源不断的奇迹,就像淘金者从四面八方涌向新发现的富砂矿一样。
在人数众多的电气化学专家的星系中,年轻的英国研究者汉弗莱·戴维很快就声名大噪了。