Antes de hablar de la pila alcalina tenemos que remontarnos a finales del siglo XVIII, donde Alessandro Volta creó la primera pila eléctrica, para lo cual apiló (de ahí viene el nombre de Pila) alternativamente discos de zinc y cobre separados por otros de cartón o fieltro empapados en salmuera. Aquel dispositivo creaba una corriente eléctrica continua e hizo posibles numerosos estudios sobre los efectos de la electricidad.
Durante todo el siglo XIX se intentó mejorar el invento, cambiando los electrodos de metal y los líquidos de contacto (los electrolitos). En este sentido, John Daniell obtuvo un notable avance en 1836. Utilizó también electrodos de zinc y cobre, pero sumergidos en disoluciones de sus respectivos sulfatos, separadas por un tabique poroso. Con esa disposición consiguió un voltaje más constante con el tiempo de funcionamiento.
En 1866, Georges Leclanché hizo otra aportación importante: decidió emplear electrodos de zinc y carbón y una disolución de cloruro amónico como electrolito, una innovación que dio paso a la llamada pila seca, más fácil de almacenar. Se trata de una amplia categoría a la que pertenecen las pilas que usamos hoy en nuestros hogares, que se distinguen de las que tienen el electrolito en forma líquida, como las baterías de los coches.
La pila seca más común se compone de un recipiente cilíndrico de zinc que hace de electrodo negativo (ánodo) y un electrodo positivo (cátodo), consistente en una barra central de grafito rodeada de dióxido de manganeso, que actúa como despolarizador. De ese modo, el grafito se encuentra siempre en contacto con el electrolito, una pasta de cloruro de zinc y cloruro de amonio. Estas pilas tenían el riesgo de sufrir fugas del electrolito, porque el recipiente de zinc se consume con el uso, pero fueron las primeras que tuvieron una amplia utilización.
Invención de la Pila Alcalina
Un hito singular en este campo fue la invención de las pilas alcalinas, así llamadas porque el electrolito contenía iones de potasio, un metal alcalino. Tras varios años de investigaciones, el 15 de noviembre de 1960, se otorgó la patente al ingeniero químico Lewis F. Urry, juntamente con Paul A. Marsal y Karl V. Kordesch, quienes por entonces trabajaban para Union Carbide Corporation, la compañía que fabricaba las pilas Eveready.
URRY HABÍA RECIBIDO EL ENCARGO DE MEJORAR LA DURACIÓN DE LA PILA DE ZINC CARBONO, que solo conseguía proporcionar energía durante unos pocos minutos a algunos cochecitos de juguete. No obstante, él estaba convencido de que había que buscar algo diferente. Así, llevó a cabo distintos ensayos y descubrió que una pila con dióxido de manganeso y zinc funcionaba mejor con un electrolito alcalino, como el hidróxido de potasio. Este tenía la ventaja de que no atacaba al zinc como lo hacía el amonio de la pilas salinas que se empleaban entonces. Además, mejoró la potencia de la pila usando como cátodo una amalgama de zinc en polvo.
En su solicitud de patente aseguraba que mientras que cuatro pilas de zinc-carbono conectadas en serie daban un potencial de 4,5 voltios y podían encender una bombilla de 1,25 amperios durante menos de una hora, la pila alcalina ofrecía un brillo superior durante seis o siete horas. En pilas de igual tamaño y con la misma tensión nominal de 1,5 voltios, las alcalinas duran más que las salinas porque pueden tener electrodos más pequeños y materiales más puros. Al principio, estas incluían una fina película de amalgama de mercurio alrededor del electrodo de zinc, para evitar reacciones secundarias. Las mejoras posteriores hicieron posible reducir por completo en casi todos los modelos la presencia de mercurio, dadas las regulaciones internacionales, y hacer que las actuales duren hasta cuarenta veces más.
01 Una Breve Historia de la Pila Alcalina
0
