Alessandro Volta fue un científico italiano que inventó la pila eléctrica en 1800. Realizó experimentos apilando discos de cobre y zinc separados por paños húmedos, logrando producir electricidad de forma continua por primera vez. Comunicó su descubrimiento a la Royal Society de Londres y recibió reconocimientos por su invento. La pila de Volta permitió avanzar en el estudio de la electricidad y sus aplicaciones.

1. ALESSANDRO VOLTA Arely Cuevas Francisco Cabanillas Jorge Rascon Fernando Salvat Ricardo Navarro

2. Nació y fue educado en Como, Lombardía. Recibió una educación básica y media humanista, pero al llegar a la enseñanza superior, optó por una formación científica. En el año 1785 fue nombrado profesor de física de la Escuela Real de Como. Un año después, Volta realizó su primer invento, un aparato relacionado con la electricidad. Con dos discos metálicos separados por un conductor húmedo, pero unidos con un circuito exterior. De esta forma logra por primera vez, producir corriente eléctrica continua, inventando el electróforo perpetuo, un dispositivo que una vez que se encuentra cargado, puede transferir electricidad a otros objetos, y que genera electricidad estática. Entre los años 1786 y 1788, se dedicó a la química, descubriendo y aislando el gas de metano. Un año más tarde, en 1789, fue nombrado profesor titular de la cátedra de física experimental en la Universidad de Pavía.

3. En 1780, un amigo de Volta, Luigi Galvani, observó que el contacto de dos metales diferentes con el músculo de una rana originaba la aparición de corriente eléctrica. En 1794, a Volta le interesó la idea y comenzó a experimentar con metales únicamente, y llegó a la conclusión de que el tejido muscular animal no era necesario para producir corriente eléctrica. Este hallazgo suscitó una fuerte controversia entre los partidarios de la electricidad animal y los defensores de la electricidad metálica, pero la demostración, realizada en 1800, del funcionamiento de la primera pila eléctrica certificó la victoria del bando favorable a las tesis de Volta. Alessandro Volta comunicó su descubrimiento de la pila a la Royal Society londinense el 20 de marzo de 1800. La comunicación de Volta fue leída en audiencia el 26 de junio del mismo año, y tras varias reproducciones del invento efectuadas por los miembros de la sociedad, se confirmó el descubrimiento y se le otorgó el crédito de éste.

4. En septiembre de 1801, Volta viajó a París aceptando una invitación del emperador Napoleón Bonaparte, para exponer las características de su invento en el Instituto de Francia. El propio Bonaparte participó con entusiasmo en las exposiciones. El 2 de noviembre del mismo año, la comisión de científicos distinguidos por la Academia de las Ciencias del Instituto de Francia encargados de evaluar el invento de Volta emitió el informe correspondiente aseverando su validez. Impresionado con la batería de Volta, el emperador lo nombró conde y senador del reino de Lombardía, y le otorgó la más alta distinción de la institución, la medalla de oro al mérito científico. El emperador de Austria, por su parte, lo designó director de la facultad de filosofía de la Universidad de Padua en 1815. Sus trabajos fueron publicados en cinco volúmenes en el año 1816, en Florencia. Los últimos años de vida los pasó en su hacienda en Camnago, cerca de Como, donde falleció el 5 de marzo de 1827.

5. HISTORIA DE LA PILA VOLTAICA Alejandro Volta, para estudiar los efectos de la corriente sobre las ancas de rana construyó la pila o columna a la que inicialmente llamó "órgano eléctrico artificial". Volta pensó que lo que el llamó galvanismo era una corriente eléctrica animal. Se le llamó así en honor a Galvani, fundador de la Fisiología nerviosa, que logró crear una corriente uniendo dos metales diferentes por medio de nervios o de músculos de un animal (que se contraían a su paso).

6. HISTORIA DE LA PILA VOLTAICA Para hacer la pila, Volta apiló, alternándolos, discos de cobre y de zinc de igual tamaño, intercalando entre ellos un trozo de paño húmedo. Esta "pila de discos" empieza y termina con discos de diferente tipo (arriba Cu y abajo Zn). Conectando los discos situados en los extremos por medio de un alambre logró que fluyera un flujo eléctrico por él. Impregnando el trozo de paño intercalado en determinadas sales, la corriente obtenida era mucho mayor.

7. FUNCIONAMIENTO DE LA PILA VOLTAICA. Aunque la apariencia de cada una de estas celdas sea simple, la explicación de su funcionamiento dista de serlo y motivó una gran actividad científica en los siglos XIX y XX, así como diversas teorías. Las pilas básicamente son dos electrodos metálicos sumergidos en un líquido, sólido o pasta que se llama electrolito. El electrólito es un conductor de iones. Cuando los electrodos reaccionan con el electrolito, en uno de los electrodos (el ánodo) se producen electrones (oxidación), y en el otro (cátodo) se produce un defecto de electrones (reducción). Cuando los electrones sobrantes del ánodo pasan al cátodo a través de un conductor externo a la pila se produce una corriente eléctrica. Como vemos, en el fondo de trata de una reacción de oxidación y otra de reducción que se producen simultáneamente.

8. DIAGRAMA DE FUNCIONAMIENTO.

9. VOLTAJE El voltaje, tensión o diferencia de potencial que produce un elemento electroquímico viene determinado completamente por la naturaleza de las sustancias de los electrodos y del electrolito, así como por su concentración. Walther Nernst obtuvo el premio Nobel de química de 1920 por haber formulado cuantitativamente y demostrado las leyes que rigen este fenómeno. La conexión de elementos en serie permite multiplicar esta tensión básica cuanto se quiera. Las propiedades puramente eléctricas de una pila se representan mediante el modelo adjunto. En su forma más sencilla está formado por una fuente de tensión perfecta es decir, con resistencia interna nula en serie con un resistor que representa la resistencia interna. El condensador de la versión más compleja es enormemente grande y su carga simula la descarga de la pila. Además de ello entre los terminales también aparece una capacitancia, que no suele tener importancia en las aplicaciones de corriente continua.

10. Las pilas y el ambiente. Pilas eléctricas usadas en descomposición. Los metales y productos químicos constituyentes de las pilas pueden resultar perjudiciales para el medio ambiente, produciendo contaminación química. Es muy importante no tirarlas a la basura (en algunos países no está permitido), sino llevarlas a centros de reciclado. En algunos países, la mayoría de los proveedores y tiendas especializadas también se hacen cargo de las pilas gastadas. Una vez que la envoltura metálica que recubre las pilas se daña, las sustancias químicas que contienen se ven liberadas al medio ambiente causando contaminación. Con mayor o menor grado, las sustancias son absorbidas por la tierra pudiéndose filtrar hacia los mantos acuíferos y de éstos pueden pasar directamente a los seres vivos, entrando con esto en la cadena alimenticia. Estudios especializados indican que una micro pila de mercurio, puede llegar a contaminar 600.000 litros de agua, una de zinc-aire 12.000 litros y una de óxido de plata 14.000 litros. Las pilas son residuos peligrosos por lo que desde el momento en que se empiezan a reunir, deben ser manejadas por personal capacitado que siga las precauciones adecuadas empleando todos los procedimientos técnicos y legales del manejo de residuos peligrosos.

11. DIFERENCIAS La pila voltaica o pila primaria es un tipo de pila electroquímica en la que se aprovecha el flujo de electrones desde un ánodo formado por una sustancia reductora (que se oxida), hacia el cátodo formado por una sustancia oxidante (que se reduce), para producir electricidad

12. Pila Alcalina La celda o pila se fabrica en dos formas. En una, el ánodo consta de una tira de zinc corrugada devanada en espiral de 0.051 a 0.13 mm de espesor que se amalgama después de armarla. Hay dos tiras de papel absorbente resistente a los álcalis interdevanadas con la tira de papel de zinc, de modo que el zinc sobresalga por la parte superior y el papel por la parte inferior. El ánodo está aislado de la caja metálica con un manguito de poliestireno. La parte superior de la pila es de cobre y hace contacto con la tira de zinc para formar la terminal negativa de la pila. La pila está sellada con un ojillo o anillo aislante hecho de neopreno. La envoltura de la pila es químicamente inerte a los ingredientes y forma el electrodo positivo .

13. El segundo tipo de pila, llamado de botón, el ánodo es un disco de amalgama de zinc pulverizado y comprimido. La pila del tipo de botón tiene mayor eficiencia volumétrica que la de tipo de rollo de cinta. En general las pilas alcalinas presentan una diferencia de potencial de 1.51 voltios y permanece casi constante sin que importe el tiempo y la temperatura. Las ventajas de esta pila son larga duración en almacenamiento, lo cual permite guardarlas en forma casi indefinidas; larga duración en el servicio, de alrededor de 4 veces la pila de Leclanché y con un volumen igual al de este; un peso reducido; una característica de voltaje aplanada (que es ventajosa para los usos en electrónica); adaptabilidad para funcionar a altas temperaturas sin deterioro; alta resistencia a los golpes y choques. La desventaja es en el costo con respecto a la de Leclanché pero las nuevas tecnologías de fabricación dan una excelentísima relación costo/beneficio