Pila Grenet
Tratto da Roberto Vergara Caffarelli, STRUMENTI SCIENTIFICI TRA XVIII E XIX SECOLO NEL DIPARTIMENTO DI FISICA DELL' UNIVERSITA' DI PISA, in:C.A. Segnini e R. Vergara Caffarelli, ANTICHI STRUMENTI SCIENTIFICI A PISA (SEC. XVII - XX), pp. 172 - 173, Pisa, 1989.
Descrizione
Il recipiente, una bottiglia di vetro a collo largo, è chiuso da un coperchio di ebanite a cui sono fissate due lastre di carbone. Queste lastre sono ottenute fondendo zolfo e grafite finemente polverizzata e poi versando la massa ancora liquida in una forma. Il filo di rame per i contatti viene aggiunto prima del raffreddamento. Il carbone, pur non essendo un metallo, è un eccellente conduttore.
Una lamina di zinco amalgamato (con il mercurio) è sostenuta da una asticina di ottone che scorre in un tubetto metallico posto al centro del coperchio.
Una vite nel tubetto può bloccare l'asticina nella posizione opportuna: in questa maniera, poiché il liquido arriva solo a metà altezza, immergendo o sospendendo fuori del liquido la lastra di zinco, che è lunga meno della metà delle lastre di carbone, si fa agire o si interrompe l'azione della pila. Sopra il coperchio sono fissati due morsetti (con foro passante e vite per inserire il circuito esterno), collegati, mediante sbarrette, rispettivamente allo zinco e alle placche di carbone. La lastra di zinco ha, infissi nella parte superiore, quattro pezzetti di sostanza isolante, che ne impediscono il contatto con le lamine di carbone.
Per impedire il depositarsi dell'idrogeno sulla lastra positiva della pila si può adoperare un liquido contenente una sostanza depolarizante, capace perciò di combinarsi con l'idrogeno nascente. In generale si adoperano sostanze ossidanti, quali il bicromato di potassio che si trasforma in solfato di cromo. Il Grenet suggeriva per la composizione del liquido la seguente formula: una parte di bicromato di potassio, tre parti di acido solforico e dieci parti di acqua. Tuttavia si è visto che l'eccesso di acido solforico è dannoso; è meglio usare le seguenti proporzioni: una parte di bisolfato potassico, una parte di acido solforico e diciotto parti di acqua. Si scioglie il bicromato nell'acqua bollente, poi si aggiunge l'acido dopo il raffredamento. Altro acido solforico può essere aggiunto man mano che la pila si indebolisce. Dato che un sottile strato di liquido separa lo zinco dalle lamine di carbone (2 o 3 mm) mentre la superficie delle due coppie è grande, la resistenza è assai piccola e possono essere realizzate correnti molto intense, se il circuito esterno ha una piccola resistenza. Inizialmente si ottiene una forza elettromotrice di due volt, ma presto il valore decresce col tempo e coll'intensità della corrente, mentre la resistenza interna cresce con l'alterarsi del liquido e perché si deposita sullo zinco uno strato di ossido di cromo, che diminuisce la forza elettromotrice e aumenta la resistenza. Perciò la pila non serviva per misure precise, bensì per correnti intense e di breve durata.
Cenno storico
L'uso dell'acido cromico fu proposto da Poggendorff allo scopo, non raggiunto, di sopprimere o rendere costante la polarizzazione. Il Grenet adottò la soluzione di bicromato di potassio e acido solforico, dalla cui mescolanza si produce appunto l'acido cromico, nella coppia zinco e carbone, dandone la forma comoda e pratica che abbiamo descritto.
Bibliografia
POGGENDORFF, Annalen der Physik und Chemie, t.LVII, p.110. DU MONCEL, Revue des applications de l'électricité vol.I, p.19. NACCARI (1872) pp. 57-59. RAYNAUD (1881), t.I., pp. 432-433. DUMONT (1889), p. 623. HOSPITALIER (1890) t.I., pp. 288-289. BATTELLI e BATTELLI pp. 166-167. BATTELLI e CARDANI (1925), vol. III,1, p. 313.