Повелитель молний полностью

— Я полагаю, что разложение химических соединений электрическим током происходит вследствие притягивающего и отталкивающего действия электрических полюсов, погруженных в раствор. Одна составная часть соединения притягивается положительным полюсом и отталкивается отрицательным, другая же испытывает противоположное действие. Оттого и происходит химическое разложение.

Так же думал Делярив и другие химики. В молодости Фарадей мог принимать на веру подобное объяснение. Но теперь он в нем усомнился.

Если бы это было верно, рассуждал он, то в тех объемах раствора, которые ближе к полюсам, разложение должно было бы совершаться энергичнее. На самом же деле разложение раствора совершается равномерно во всех его частях, независимо от того, на каком расстоянии от полюса каждая находится. Фарадей дал другое объяснение процесса химического разложения электрическим током.

Выделившиеся составные части раствора движутся по всему пространству между полюсами в двух противоположных направлениях, параллельных направлению электрического тока. Полюсы же представляют собой не что иное, как просто двери, через которые электричество входит в разлагаемый раствор и выходит из него.

Чтобы точно описать этот процесс, Фарадей предпочел не употреблять старых обозначений, с которыми в умах ученых было связано много ложных представлений. Он изобрел совершенно новые слова, которые заимствовал из корней греческого языка. Он подробно обсуждал этот вопрос с профессором философии Кембриджского университета и знатоком древних языков, своим другом Хьюэллом.

Фарадей нарисовал такую схему: в середине — разлагаемый током раствор. Его Фарадей предложил назвать электролитом, а самый процесс химического разложения электрическим током он назвал электролизом.

По обеим сторонам нарисованы пластинки полюсов и присоединенные к ним электрические провода. Стрелки указывают, откуда ток входит (положительный полюс) и куда выходит (отрицательный полюс). Полюсы Фарадей назвал электродами, от греческого слова «одос» — путь. При этом для отличия положительного полюса от отрицательного первый он назвал анодом (по-гречески «ана» — вверх), а второй — катодом («ката» — вниз). Молекулы разлагаемого соединения разделяются на две части, направляющиеся к разным электродам. Эти заряженные частицы разложенных молекул Фарадей предложил назвать ионами (по-гречески «ион» — идущий). При этом ион, движущийся в сторону анода, называется анионом, а движущийся в сторону катода — катионом.

Эти названия оказались удобными и прочно вошли в науку и технику.

Это след, который Фарадей оставил в научном словаре.

Но еще большее значение имеет то, что в электрохимии утвердились новые законы Фарадея. Он исследовал количественную сторону электролиза и установил пропорциональность между количеством протекшего электричества и количеством вещества, выделившегося из раствора на электроде.

Фарадей так сформулировал установленный им закон:

«Количество разложенного вещества увеличивается пропорционально силе тока и времени его прохождения».

Это первый закон Фарадея.

Второй закон Фарадея устанавливает связь между количеством элемента, выделяемого из раствора на электроде одним ампером за 1 секунду, химическими свойствами этого элемента: зная химические свойства[20] вещества, можно вычислить, какое количество каждого вещества будет выделено за данное время током определенной силы.

Эти законы прочно вошли в электрохимию, которая после открытий Фарадея встала на новую дорогу. На почве этой науки выросла важная ветвь современной техники — электрохимическая промышленность.

Из законов электролиза, установленных Фарадеем, ученые сделали еще более важные, далеко идущие выводы.

Ионы Фарадея, на которые распадается электролит, представляют собою частицы вещества, атомы[21] или группы атомов, которые несут на себе электрические заряды.

Электрический заряд иона состоит всегда из целого числа зарядов определенной постоянной величины. Такой постоянный заряд называется электроном. Теперь доказано, что электрон — это элементарная частица, как бы атом электричества. Величина этого элементарного заряда была впервые определена из законов Фарадея. Так из открытий Фарадея выросло учение об электронах — одна из важнейших глав современной физики.

3. Как возникает электрический ток?

Когда в юности своей Фарадей читал и слышал на лекциях мистера Татума о вольтовом столбе, этот простой прибор казался ему чудодейственным. Он казался таким и людям гораздо более ученым.

«Простого прикосновения двух металлов, которые ничего не теряют и ничего не получают, достаточно, чтобы этот волшебный прибор давал истечения, способные своим светом соперничать с самыми сильными горючими веществами…»