Coloana Zamboni , baterie galvanică uscată , baterie electrostatică este o baterie electrică inventată de fizicianul italian Giuseppe Zamboni (Zamboni) în 1812 .
Este un analog al unei coloane voltaice , în care flanele umede sau discuri de carton înmuiate într-o soluție de acid sulfuric sunt înlocuite cu hârtie uscată (în care, totuși, este prezentă umiditate higroscopică ). Bateria clasică este formată din discuri din folie de argint și zinc, cu hârtie uscată înșanșată între ele. Uneori, în loc de folie metalică, așa-numita. „hârtie argintie” (hârtie cu un strat subțire de zinc pe o față și aurire pe cealaltă) sau hârtie în care o față este argintită și cealaltă este unsă cu o suspensie de oxid de mangan în miere [1] . Discurile (aproximativ 20 mm în diametru) sunt colectate într-o stivă, care este prinsă într-un tub de sticlă cu capace de capăt. Bateria este apoi neapărat izolată de atmosferă cu sulf topit sau bitum . În caz contrar, va eșua din cauza proceselor de oxidare în câteva zile. În designul clasic al bateriei, aproape orice metal poate fi folosit, cu excepția alcalinelor (datorită activității lor chimice excesive) [2] .
EMF-ul unui element argint-zinc este, în medie, de la 0,9 la 1,1 V. Când se utilizează alte metale, valoarea EMF va diferi, deoarece diferența de potențial depinde de locația metalelor în seria activității electrochimice . Densitatea de curent, totuși, este extrem de scăzută și este de ordinul a 10 −7 - 10 −8 A/cm 2 . Puterea curentului este direct proporțională cu aria electrozilor și nu depinde de materialul din care sunt fabricați. Pentru a crește puterea curentului, este necesară fie o creștere a ariei electrozilor (electrozi cu o suprafață dezvoltată), fie o conexiune paralelă a segmentelor bateriei. Coloana Zamboniană este o sursă de curent chimic slab, dar cu acțiune îndelungată (până la 20 sau mai mulți ani) [3] .
O variație a coloanei zamboniei este așa-numita baterie de pământ (pământ), unde rolul hârtiei uscate este jucat de sol. În cea mai simplă versiune, această baterie este din foi de metal (de obicei din cupru și zinc ), săpate în pământ și conectate, de regulă, amestecate. Puterea bateriei este suficientă pentru a alimenta circuite electronice simple (de exemplu, un receptor radio 0-V-1 cu un amplificator de joasă frecvență pe un tranzistor). Uneori există opinia că o baterie de pământ generează electricitate sub influența curenților teluric ai Pământului. Acest punct de vedere este eronat, deoarece curenții teluric sunt practic absenți în stratul apropiat de suprafață al scoarței terestre. În plus, bateria nu mai funcționează atunci când solul îngheață sau se usucă excesiv. În plus, s-a remarcat dependența puterii bateriei de compoziția minerală a solului, ceea ce dă motive să atribuim bateria de pământ celulelor galvanice. Deoarece bateria de pământ este construită în aer liber, durata sa de viață este de câteva săptămâni [4] .
Există, de asemenea, opțiuni atunci când în locul solului se utilizează ciment sau diverse săruri (mai des alaun sau plumb luciu ). Dacă sarea este solubilă în apă, atunci hârtia este de obicei impregnată cu o soluție și, după uscare, este utilizată în compoziția elementului. Această opțiune se numește „bateria de cristal”.
Astăzi, o baterie galvanică uscată nu este folosită nicăieri, dar până la sfârșitul anilor 1980 în Statele Unite a fost folosită pentru a furniza tensiune de accelerare în tuburile intensificatoare de imagine. O baterie de sute de celule este capabilă să alimenteze direct lămpile cu descărcare de putere redusă .