在19世纪刚刚拉开序幕的时候,有两位意大利科学家——伽伐尼 和伏特 ——完成了一项极其重要的发现。他们查出电可以长期持续地沿着一条闭合的电路流动——兜圈子。
这种现象是伽伐尼首先观察到的,但它的正确解释却是伏特找到的。伏特还创制了产生电流的第一个装置。这都是18世纪最后几年的事。从那时候起,就开启了科技史上的一个新时代。
伏特的装置非常简单。
他把一个用金属锌做成的环,放在一个用银或铜做的环上,或者就放在一枚普通的钱币上,再把一个用硬纸片、皮革或呢绒做的环用盐水浸透,压在两个金属环上面。接着又在这第三个环上压个银环,银环上再压上锌环,然后再压上浸过盐水的皮革环。他10、20、30次地照这样子往上压,顺序总是先银,后锌,最后是湿的皮革。
伏特在展示他的伏特柱
这样,就垒成了一根柱子,后人给它取名叫伏特柱。
由金属环和非金属环简单地砌起来的这种装置,就能持续不断地生电。
伏特柱也可以用另一种方式来制造——把它由直柱式改为横列式。把装满盐水或稀酸的玻璃缸随便多少个(2个,10个都可以)排成一行,每一口缸都从一边放进一块铜片,再从对面的一边放进一块锌片。然后把每一缸中的铜片和邻缸的锌片连接起来,使这一排玻璃缸变成一个整体。
这样的一组缸,比用圆环砌成的柱子所占空间当然要大得多,但是它的作用也强得多。
伏特柱
上述的装置,当时的人谁都能够自己做一个,来检验伽伐尼和伏特所发现的新力量到底有多大的作用。所以很快就查明利用电流可以做出许多不平凡的事情来。
第一,电流能分解水,只要把这种伽伐尼式电路接通,水就很快地被分解成它的组成部分。我们很熟悉的可燃性气体氢,会从电路的一端出现;舍勒的“火焰空气”,我们同样熟悉的氧,会以小气泡的形状,从另一端上升。
此外又查出,电流通过普通水的时候,水中一个电极的附近会出现一些不知从哪里来的酸,另一电极附近会出现一些不知从哪里来的苛性碱。可见电流不但能把水分解成它的成分——氧和氢,还能提取出一些从来没在水里发现过的物质。
过些时候,又有了一种新发现:伏特柱所产生的电流能够从金属盐的溶液里分离出金属来。
举例来说,如果水里溶解了些蓝色结晶体——铜矾(即蓝矾),那么,电流通过这种溶液时,一个电极很快就会镀上一层红色的铜。铜极纯,镀得也极均匀。用同样的办法,也很容易使银、金及其他金属,从水溶液里分离出来。
物理学家所创造的伏特柱意外地变成了化学家手中锋利的武器。电流往往能够不用火焰、毫无声息,而又极其精确地搞出一些十分惊人的化学变化来。
科学杂志简直来不及把无数关于电的实验的新消息及时刊登出来。像采金的人曾经从四面八方拥向新发现的富饶的产金地区一样,科学家们现在都在一心追逐着伏特柱,希望这件宝贝能给他们创造出无穷尽的奇迹来。
在人数众多的这批初期电化学家的行列里,很快就有一个人声名鹊起,那就是英国的青年研究家汉弗里·戴维 。