本生与本生电池

1899年8月16日，德国的物理学家、化学家本生辞别了人间。本生在化学方面曾作出了重大的贡献，并创立了一个著名的化学学派——海德堡学派，但他同时也是一位杰出的物理学家兼发明家。本生在物理学方面的主要贡献是开辟了光谱分析这一重要领域。1859年，著名物理学家基尔霍夫在把金属钠放在高温的火焰中时，观测到很明亮的黄光，经光谱测量，它是一条很锐的黄色亮线。本生立即意识到它的重要意义。经多次反复测试后，本生发现，可以根据光谱中亮线的位置来确定物质的组成成份，包括宇宙天体与地球的组成成份。这就是光谱分析。本生还发明了干电池。我们知道，所谓电池，就是把化学能、光能、热能、核能等其它形式的能转化为电能的装置。根据能源的不同可分为：化学电池、太阳能电池、温差电池、核电池等，通常我们说的电池都是指化学电池。
     在本生时代，伽伐尼已发明了一种用铜和铂（白金）作为阴极与阳极的电池，铂是一种比黄金还贵重的金属，如果没有本生的改进，恐怕我们谁也买不起伽伐尼电池了。本生经过仔细研究后发现，用碳棒和金属锌作阳极与阴极，同样也能贮存电能，并起到比铜与铂作电极更好的作用，这就是我们今天到处可见的干电池。干电池是利用化学上的电解原理制成的。在电解溶液中插入两根电极，并把两极用导线与外电路联接起来，由于阴极的氧化反应与阳极的还原反应，使得电荷发生转移，电荷的转移不是在电解液中进行的，而是通过外电路进行的，这就形成了外电路中的电流。通常干电池中电解液是用氯化铵、少量的氯化锌、惰性填料及水调成浆糊状，用锌片包裹成圆筒状，中间插一碳棒作阳极，锌片作阴极，当两极接通时，就发生氧化还原反应，锌片不断被腐蚀变小，当化学反应到一定程度时就不能进行了，这时干电池就没电了。