Il dibattito tra Volta e Galvani e l'invenzione della pila di Volta

Elena Crepaldi 1136533

riprodusse le osservazioni descritte nel commentarius sull’elettricità animale e ne

Nel 1792 derivò che

l’elettricità che causa il movimento delle zampe delle rane non “elettricità come

era animale”,

sosteneva Galvani, ma la normale elettricità generata dal contatto tra i due diversi conduttori metallici

formavano l’arco durante l’esperimento dunque i muscoli delle rane

che collegato ai muscoli:

semplicemente reagivano all'elettricità, anziché produrla. Volta si rese conto che la caratteristica

cruciale degli esperimenti di Galvani erano i due metalli diversi: il gancio di ferro o ottone e la sonda

di un metallo differente. Sono i metalli a contatto con le parti biologiche i generatori - oltre che i

conduttori - di elettricità, non le zampe di rana; due metalli diversi, disposti in contatto tra loro,

diventavano un sistema fisico in cui esisteva una variazione che metteva in moto il flusso elettrico.

Egli verifica questa assunzione testando varie combinazioni di metalli appoggiandole sulla lingua: in

questo modo era in grado di esplorare gli effetti di archi bimetallici interpretando il sapore acido

prodotto da una coppia composta ad esempio da zinco e argento, o da rame e stagno; la saliva in

bocca, come il tessuto delle rane, conduceva elettricità, provocando una sensazione amara.

La struttura fisiologica si comportava quindi, piuttosto che come una bottiglia di Leida, come uno

strumento capace di rilevare aspetti dell’elettricità dovuti alla presenza di conduttori metallici, ossia

come un elettrometro molto sensibile. Risultò inoltre chiaro a Volta che, perché avvenissero le

non c’era necessità di un circuito completo e comprendente un contatto

contrazioni muscolari,

continuo tra nervo, fibra muscolare e conduttori metallici: le fibre muscolari infatti si contraevano

anche se il contatto elettrico era applicato solamente al nervo.

Il dibattito che scaturì da questa divergenza di opinioni tra Galvani e Volta fu molto vivace, e mentre il

primo proseguiva i suoi esperimenti cercando di dimostrare che il movimento dei muscoli della rana

poteva avvenire anche senza contatto con i conduttori metallici, il secondo cercava di dimostrare che il

anche senza l’ausilio delle rane.

contatto tra metalli produce una tensione elettrica rilevabile

La scoperta di un’elettricità generata artificialmente attraverso il contatto tra metalli diversi sollevava

numerose questioni. Prima di tutto, la quantità di elettricità messa in moto dal contatto non era

ma gli strumenti dell’epoca non possedevano la sensibilità adeguata e l’unico mezzo di

trascurabile,

rilevamento era l’elettroscopio naturale fornito dal sistema nervoso delle rane.

La questione stava, a parere di Volta, nella scarsa tensione della corrente, la quale poteva facilmente

essere bloccata da conduttori deboli. Si trattava pertanto di comprendere il legame tra la quantità di

elettricità, la tensione ed il flusso di corrente. Misurazioni attendibili e precise sono state svolte tramite

l’impiego dell’elettroscopio condensatore: con questo strumento Volta rileva le deboli elettrizzazioni

opposte che si manifestano su due metalli di diversa natura quando vengono posti in contatto fra loro.

Il 14 marzo 1782, viene letta alla Royal Society una sua memoria sul condensatore: in questa memoria

,

Volta formulò in modo corretto i concetti di quantità di elettricità capacità e tensione ed

= ∙

enunciò la relazione fondamentale del condensatore , valida ancora oggi.

Un gruppo di conduttori, ossia i metalli come zinco, oro e mercurio, poteva essere ordinato secondo

basata sulla tendenza di ogni metallo a “dare” o a “prendere” elettricità se messo in contatto

una scala

con un metallo diverso; se si ponevano a contatto coppie di conduttori gli effetti elettrici che si

ottenevano erano tanto più intensi quanto più lontani tra loro apparivano quei conduttori nella scala

creata, che prese il nome di scala voltiana. Volta arrivò infine a capire che la tensione agli estremi di

una catena di conduttori è uguale a quella che si ottiene ponendo a contatto i due conduttori disposti

l’elettricità di contatto non poteva quindi essere moltiplicata per via

alle estremità della catena stessa;

diretta attraverso catene semplici.

Per dimostrare in modo conclusivo che la generazione di una corrente elettrica non richiede parti di

animali, nel 1799 Volta creò una struttura formata dalla sovrapposizione di dischi con diametro di

tramite l’impiego di dischi di

circa 3 cm, alternando zinco e rame (elettrodi), separati panno

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Tesina per il corso di Storia

Il dibattito tra Volta e Galvani e l’invenzione della pila di Volta

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impregnati di acqua acidulata (elettrolita). Costruì la pila, che consisteva di ben trenta piastre, a

imitazione dell'organo elettrico del pesce Raja Torpedine, definendola organo elettrico artificiale, a

sottolineare che il tessuto animale non era necessario per produrre corrente. I dischi disposti in serie

permettevano di convertire energia chimica in energia elettrica, difatti quando un filo viene collegato

ad entrambe le estremità della struttura, una corrente elettrica costante scorre attraverso la pila voltaica

ed il filo di collegamento. Ulteriori sperimentazioni portarono alla scoperta che diversi tipi di metallo

possono cambiare la quantità di corrente prodotta e che si può aumentare la corrente aggiungendo

dischi alla pila. Di tutto questo parlerà nella lettera del 20 marzo 1800, indirizzata a Joseph Banks,

presidente della Royal Society di Londra.

“..ho il piacere di comunicarvi, Signore, […] alcuni risultati sorprendenti ai quali sono arrivato,

sull’elettricità eccitata dal semplice contatto mutuo

proseguendo le mie esperienze di metalli di specie

differente e pure da quello di altri conduttori, altrettanto differenti tra loro, sia liquidi, sia contenetti

qualche umore, al quale essi debbono propriamente il loro potere conduttore. Il principale di questi

risultati […] è la costruzione di un apparecchio che per gli effetti assomiglia alle bottiglie di Leida e

meglio ancora alle batterie elettriche debolmente caricate, che agirebbero tuttavia senza posa, o la

cui carica, dopo ciascuna esplosione, si ristabilirebbe da se stessa, che godrebbe, in una parola, di

una carica indefettibile, di un’azione, o impulso perpetuo sul fluido elettrico; ma che d’altronde ne

differisce essenzialmente, sia per quest’azione continua che gli è propria, sia perché, invece di

consistere, come le bottiglie e le batterie elettriche ordinarie, in una o più lastre isolanti, strati sottili

di quei corpi reputati essere i soli elettrici, armati di conduttori o corpi così detti non elettrici, questo

nuovo apparecchio è formato unicamente da parecchi di questi ultimi corpi, scelti pure tra i migliori

e perciò più distanti, secondo quanto si è sempre creduto, dalla natura elettrica.”

conduttori,

“Quest’apparecchio, simile nella sostanza, come farò vedere, e proprio come l’ho costruito, pure

nella forma, all’organo elettrico naturale della torpedine, dell’anguilla tremante, ecc. assai più che

alla bottiglia di Leida e alle batterie elettriche conosciute, questo apparecchio, dico, vorrei chiamarlo

Organo elettrico artificiale. E in verità non è esso, come quello, composto unicamente da corpi

conduttori? Non è esso, del resto, attivo di per se stesso, senza alcuna carica precedente? Senza il

soccorso d’una qualunque elettricità eccitata da alcuno dei mezzi conosciuti finora; in azione

incessante e senza tregua; capace infine di dare ad ogni momento commozioni più o meno forti,

secondo le circostanze, commozioni che raddoppiano a ogni contatto e che, ripetute così con

frequenza […] provocano lo stesso intirizzimento delle membra che fa provare la torpedine, ecc.?”

La pila di Volta ebbe un enorme successo: non solo contribuì notevolmente a portare molti membri

della comunità scientifica dalla sua parte nel dibattito ancora in corso con Galvani, ma venne

immediatamente riconosciuta come uno strumento molto utile in numerosi settori, segnando una

nuova era nella storia della fisica e della chimica e gettando le basi per quelle che sarebbe diventata la

moderna elettrochimica.

La scoperta di Volta sarebbe dovuta rimanere riservata fino a che lo stesso scienziato non avesse letto

la propria lettera di fronte alla Royal Society di Londra, la quale sarebbe poi stata pubblicata sulle

“Philosophical Transactions” con il titolo On the Electricity excited by the mere Contact of conducting

nell’aprile del 1800 Banks mostrò la lettera di Volta ad

Substances of different Kinds. Ciò nonostante,

Anthony Carlisle che, a sua volta, informò William Nicholson. Questi costruirono l’apparato di Volta

–

e ripeterono i suoi esperimenti confermando che il galvanismo ossia la contrazione dei muscoli

quando stimolati da corrente - era un fenomeno elettrico, ma criticando la teoria voltiana e soprattutto

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il fatto che Volta nei suoi studi non avesse effettuato nessun riferimento ai fenomeni chimici del

galvanismo. Inoltre, utilizzarono la corrente generata dalla pila voltiana per sviluppare il processo di

elettrolisi, ossia dimostrarono che la corrente elettrica può portare ad una reazione chimica di

separazione dell’acqua in idrogeno e ossigeno.

La pubblicazione ufficiale della scoperta di Volta provocò una vera e propria fioritura di indagini sui

rapporti tra elettricità frankliniana, animale e voltaica, sulla dinamica dei fenomeni chimici prodotti

dal galvanismo e in particolare sulla formazione separata di idrogeno ed ossigeno nel circuito.

in una seduta plenaria dell’Institut de France,

Nel 1801 a Parigi, Volta fece una dimostrazione della

generazione di corrente elettrica della sua batteria davanti ad un Napoleone entusiasta, che decide di

membro straniero dell’Istituto, senatore del regno d’Italia.

nominarlo e conte

Corrispondente dell’Accademia delle Scienze di Berlino dal 1786 e membro della Royal Society di

Londra dal 1791, nel 1803 Volta divenne anche membro straniero dell’Académie des Sciences di

Parigi.

Di fatto la controversia si estingue, ma a mettervi fine è uno strumento, non una teoria.

L'interpretazione fornita da Volta - il semplice contatto tra due metalli diversi mette in mot