Atomy a molekuly, celkem neutrální, se skládají, jak známo, z částic elektricky nabitých - z elektronů se záporným nábojem a z jader s nábojem kladným. Elektrické vlastnosti částic atomu umožňují rozkládat hmotu elektřinou. Ale elektřina sama může vznikat vlivem chemických reakcí. Mnohé obory elektrotechniky, technika galvanických článků a elektrických akumulátorů, elektrochemie, elektrotechnologie, se zakládají na využití elektrických vlastností hmoty.

Bylo mnoho ruských badatelů, kteří přispěli k vzniku a vývoji těchto oborů. Geniální Lomonosov měl za to, že "bez chemie je cesta k poznání pravé příčiny elektřiny uzavřena". V těchto slovech je obsažena důležitá myšlenka o elektrické podstatě hmoty.

Na začátku XIX. století svými pokusy dokázal Vasilij Petrov příbuznost, chemických reakcí a elektrických pochodů. Elektrickým proudem rozložil vodu na její součásti. Byla to elektrolysa - nynější základ elektrochemie. Mimochodem řečeno, i elektrický proud, kterého experimentátor používal, vznikl účinkem chemických reakcí probíhajících ve sloupech z kovových kroužků, mezi něž byly vloženy kroužky sukna navlhčeného kyselinou. Petrov popsal své pokusy v knize "Sbírka nových fysikálněchemických pokusů Vasilije Petrova", jež vyšla v roce 1801.

Za rok Petrov zaznamenal při objevu elektrického oblouku nejen světelné a tepelné vlastnosti oblouku, nýbrž i jeho chemické účinky. "S použitím veliké baterie pokoušel jsem se," píše Petrov, "přeměnit kysličníky v kov; výsledkem těchto pokusů bylo, že kysličníky se někdy v plameni skutečně přeměnily v kov." Použití elektrolysy a Petrovova elektrického oblouku stalo se později základem elektrohutnictví. Elektrický oblouk může působit na hmotu rozličným způsobem: v některých případech hmotu pouze roztavuje, v jiných vnáší do metalurgického pochodu nejen teplo, nýbrž i svůj elektrický účinek - hmotu proudem rozkládá. Toho si povšiml i sám Petrov; pravil, že "tímto plamenem je možno … tavit kovy a zkoumat chemismus četných hmot".

V roce 1802 učinil V. V. Petrov ještě jeden objev, který měl veliký význam. Objevil, že elektrická jiskra přivodí sloučení vzdušného kyslíku a dusíku - vznikne kysličník dusnatý. Tento úkaz upoutal pozornost i jiného vynikajícího pracovníka ruské vědy, Vasilije Nazaroviče Karazina, známého šiřitele osvěty a zakladatele charkovské university.

Obr. 1 Autorem myšlenky, že směs kyslíku a dusíku ve vzduchu lze elektrickým výbojem rozrazit a sloučit na kysličník dusnatý, to jest podstatu umělých hnojiv, je vynálezce elektrického oblouku Petrov a zakladatel charkovské university Karazin.

Karazin v roce 1809 navrhl způsob získávání ledku ze vzduchu elektrickým výbojem. Při elektrickém výboji, řekl, slučují se vzdušný kyslík a dusík a dávají kysličník dusnatý - výchozí produkt pro získávání kyseliny dusičné a tedy i ledku. Ve snaze nalézt pro výrobu ledku ze vzduchu mohutný a levný zdroj proudu navrhl Karazin získávat elektřinu z horních vrstev atmosféry. Dokonce projektoval zvláštní "elektroatmosférický náboj" - vzdušný balon, jehož obal byl opatřen kovovými hroty.

Obr. 2 Vasilij Nazarovič Karazin (1773 - 1842)

Po mnoha desítiletích oživla myšlenka získávat atmosférický dusík s pomocí elektřiny a byla prakticky vyřešena. Chemikové získávají kyselinu dusičnou "spalováním" vzduchu v plameni elektrického oblouku. Myšlenka Karazinova, využitkovat atmosférickou elektřinu, stále pokouší elektrotechniky. V téže době uskutečnil ruský vědec Ch. Grottus nový pokrok v nauce o elektřině přeměňující hmotu. V roce 1803 uveřejnil svou theorii elektrolysy, jež právě tehdy byla objevena a byla ještě jevem záhadným; Grottus napsal, že nejdrobnější částečky každé složené hmoty obsahují záporné a kladné náboje. Vlivem elektrických sil štěpí se tyto částečky v roztoku na opačně nabité částice - iony, použijeme-li dnešní terminologie. Iony kovů jsou vždy nabity kladně, iony kyselinových zůstatků záporně. Poslušny elektrických sil směřují kladné iony ke kathodě, záporné k anodě.

Obr. 3 Novým krokem v nauce o elektřině jako přeměnitelce hmoty byl objev ruského učence Grottuse, který r. 1805 uveřejnil svou theorii elektrolysy. Na obrázku rozklad roztoku kuchyňské soli působením elektrického proudu. Vysvětlení tohoto úkazu najdeme zase v elektrických silách, působících uvnitř atomů.

Prostá a jasná Grottusova theorie se udržela do konce XIX. století a pomáhala správně chápat rozmanité elektrické jevy.

V naší době je theorie elektrolysy propracována podrobněji a do hloubky, nicméně její základnou je jako dříve these o pohybu ionů, o níž psal prozíravý ruský vědec.

Znamenitý objev v oboru působení elektřiny na hmoty učinil v roce 1807 moskevský profesor Reiss. Objevil, že elektrický proud může uvésti do pohybu částečky vznášející se v roztocích; jeho vlivem směřují od jedné elektrody, ponořené do lázně, k druhé elektrodě. Technika nyní hojně používá jevu zvaného elektroforesa; elektroforesou získává se na příklad hmota k výrobě porcelánu. Kaolinová hlína se silně rozředí vodou a z tohoto roztoku se elektřinou oddělují i nejdrobnější částice.

V roce 1822 odhalil T. Seebeck, rodák z baltského kraje, schopnost látek vyvinout elektricky proud vlivem tepla.

Nové slovo o použití elektřiny jako přeměnitelky hmoty vyřkl Boris Semjonovič Jakobi. V roce 1836, kdy konstruoval svou elektrickou loď, uskutečnil ještě jeden veliký vynález - galvanoplastiku. Jakobi dosáhl při rozkladu roztoků kovových solí toho, že se vrstva jednoho kovu usazovala na kovu druhém. Jakobi pozměnil svůj pokus a použil jako elektrody měděné desky, na níž bylo vyryto jeho jméno. Když ke konci pokusu oddělil usazenou vrstvu, získal vynálezce kovový otisk nápisu, dokonale provedené razítko - matrici. Jakobi přetřel matrici barvou, přitiskl ji na list papíru a vytiskl na něm své jméno.

Tak vznikla galvanotypie, jeden z nejdůležitějších oborů galvanoplastiky. Jakobi pochopil veškerou důležitost svého vynálezu a napsal: "Je možno zhotovovat měděné matrice pro jednotlivá písmena nebo pro celou sazbu přímým usazováním mědi na typografické sazbě."

S objevem galvanoplastiky souvisí neslavná historie jednoho podvodu. V roce 1838 se již z tisku vědělo o objevu Jakobiho. Veliké byly rozpaky vědců, když jakýsi Spencer z Liverpoolu náhle prohlásil, že vynalezl způsob, jak elektřinou nanášet kov na kov, t. j. že vynalezl galvanoplastiku.

Vynález Jakobiho byl vysoce oceněn; v roce 1840 ho petrohradská akademie vyznamenala "Děmidovovou cenou". V témž roce vydal neúnavný bojovník za růst a rozkvět domácího průmyslu populárně psanou práci "Galvanoplastika", určenou nejširším vrstvám ruských techniků.

Methody Jakobiho se brzy začalo používat v tiskařství hlavně při tisku bankovek. Na Vasiljevském ostrově v Petrohradě vznikl nový podnik, v němž se galvanoplasticky zhotovovaly za vedení samého Jakobiho basreliefy a sochy pro majestátní Izákovský chrám. Známá obrazárna "Ermitáž" a Zimní palác v Petrohradě byly též vyzdobeny galvanoplastickými výtvory. Tak galvanoplastika zatlačila do pozadí starý způsob zlacení a stříbření "v ohni". Kopule Izákovského chrámu a proslulá "Admirálská jehla", zářící zlatem, byly pozlaceny podle methody Jakobiho.

Veliká úloha připadla galvanoplastice v rozvoji tiskařství. Umožnila zhotovovat pevné a trvanlivé matrice z typografických sazeb a z výtvorů mistrů rytců. Když Ruská technická společnost oslavovala v roce 1888 padesáté výročí vynálezu galvanoplastiky, vydala toto prohlášení: "V historii vzdělanosti rovná se vynález galvanoplastiky svým významem vynálezu knihtisku." Vroucí vlastenec Jakobi, oceniv význam galvanoplastiky, jež si vybojovala své místo v průmyslu, napsal: "Galvanoplastika patří jen Rusku. Zde byla vynalezena a zde se také rozvíjela."

Obr. 4 Galvanoplastika, t. j. pokovování předmětů pomocí galvanického proudu, je vynálezem Jakobiho

Oblast používání galvanoplastiky se rozšiřovala stále více. Galvanoplastických method začalo se používat k pokrývání kovových výrobků ochrannou vrstvou proti korosi kovu. Vzniklo niklování, chromování, kadmiování.

Všude, kde šlo o získání pevného a trvanlivého otisku, hledala se pomoc v galvanoplastice. Později se jí začalo používat při výrobě gramofonových desek, kde se na kovové matrice přenášejí otisky nejjemnějších čar, vyrytých safírovým rydlem ve vosku.

Avšak význam vynálezu Jakobiho se neomezoval jen na přímý užitek, jejž přinesl. Elektrolytické lázně byly prvním průmyslovým spotřebitelem elektrického proudu. Rozvíjející se galvanoplastika potřebovala značné zdroje elektrické energie a tak dala popud k pracím na vytvoření dynamoelektrického stroje.

Spojitosti mezi elektřinou s hmotou využil Jakobi i pro jiný účel. Dříve vyvolával v elektrické lázni elektrickým proudem chemické reakce. Avšak v roce 1860 působením elektrického proudu na roztok přiměl hmotu, aby v sobě nahromadila elektřinu, a přeměnil tak energii proudu v energii chemickou. Jeho přístroj mohl po takovém nabíjení sloužit jako zdroj elektrického proudu.

Tak se zrodil nový podivuhodný stroj - akumulátor, "střadač elektřiny". První akumulátory, čili jak se tehdy nazývaly, sekundární články, instaloval Jakobi v jedné z ruských telegrafních stanic. Francouz Gaston Planté využil později myšlenky Jakobiho při konstruování svých akumulátorů.

Elektrochemických reakcí použil i P. N. Jabločkov jako základu jednoho ze svých největších vynálezů. Dal si úkol přeměnit energii paliva přímo v elektrický proud bez prostředníků - bez parního stroje a generátoru. S pracemi na uskutečnění této lákavé myšlenky začal Jabločkov v posledních letech svého života. Těžko se tehdy žilo vynálezci, který upadl do bídy vinou bursovních podvodníků a spekulantů.

Jabločkov vynaloživ poslední své groše, uskutečnil velmi mnoho složitých a nebezpečných pokusů. Při jednom z těchto pokusů nastal výbuch. Vynálezce se zázrakem zachránil před smrtí, avšak navždy ztratil zdraví. Jabločkov přesto dokázal reálnost svého záměru. Zkonstruoval elektrochemický generátor, který za použití koksu jako paliva vyráběl elektricky proud o síle čtyřiceti koňských sil. Současníci nedovedli ocenit poslední práci geniálního vynálezce - tak předstihl Jabločkov svou dobu.

Za našich dnů se technika znovu zabývá vyřešením elektrochemického generátoru. Teprve nyní můžeme ocenit význam prací ruského vynálezce v tomto oboru. Vyřešení problému přímé přeměny energie paliva v energii elektrickou zjednoduší a zlevní její získávání. Vždyť parní stroje, jimiž se v elektrárnách přeměňuje energie paliva v energii elektrickou, jsou velmi nehospodárné.

Mnoho a úspěšně se konstruováním akumulátorů zabýval D. A. Lačinov. První použil houbovitého olova k zhotovování akumulátorových desek a tímto vynálezem neobyčejně zjednodušil výrobu akumulátorů. Lačinov zdokonalil v roce 1888 elektrolytický způsob získávání vodíku, jehož se nyní obecně používá.

Nové stránky v oboru elektrotechniky zabývající se otázkami vzájemného působení elektřiny a hmoty napsal Jabločkovův současník, proslulý elektro technik A. N. Lodygin. Lodygin se po objevu žárovky zcela věnoval elektrometalurgii, v níž uskutečnil mnoho významných vynálezů.  Neúnavný vynálezce pracoval až do svých posledních dnů. Zemřel zanechav na svém psacím stole projekt elektrické pece na výrobu fosforu a beztvarého křemíku.

Elektrometalurgie byla zaváděna v praxi koncem XIX. století. V té době byla elektrická energie již levnější a dostupnější, ježto vzrůstal počet elektráren a zvětšovaly se jejich výkony. V některých odvětvích metalurgie jest elektrochemický postup jediným výrobním způsobem. Přesvědčivým příkladem toho je výroba hliníku. Kdysi byl hliník dražší než stříbro, dnes je to jeden z nejrozšířenějších kovů v průmyslu.

Atomy hliníku jsou v jeho kysličníku tak pevně vázány s kyslíkem, že je velmi nesnadné a drahé získat hliník chemicky, jelikož je k tomu třeba vzácných a drahých látek redukčních. Proto dokud byl znám pouze chemický způsob vylučování hliníku, získával se jen v laboratořích, a to ještě jen v nepatrném množství. Za veliké rozšíření tohoto kovu jsme cele zavázáni elektřině, jelikož s objevem elektrické methody, při níž molekuly kysličníku hliníku se bez námahy rozbíjejí elektrickými silami, usnadnilo a zlevnilo se získávání hliníku. Pak teprve se začalo prakticky používat tohoto znamenitého kovu. Velmi se rozšířily elektrotechnické methody při dobývání i jiných barevných a vzácných kovů.

Sovětští vědci uskutečnili mnoho významných vynálezů v oboru používání elektrochemických methody v průmyslu. Nový způsob obrábění kovů elektřinou vynalezli laureáti Stalinovy ceny B. R. a N. J. Lazarenkovi, a to pomocí elektrické jiskry. U tohoto způsobu se rovněž využívá elektrické podstaty hmoty. Když mezi dvěma elektrodami přeskakují jiskry, začíná se kladná elektroda spotřebovávat. Při každém přeskoku jiskry stravuje se malá částečka elektrody; je to tak, jako by se jiskry zahryzávaly do kovu nastává elektroerose. Jiskře neodolá žádná, ba dokonce ani nejtvrdší slitina.

U jiskrově obrábějících strojů, konstruovaných manžely Lazarenkovými, jest obráběná Součást připojena k jednomu pólu zařízení, dávajícího elektrické jiskry, a k druhému pólu elektroda odpovídajícího tvaru, jež nahrazuje sváření, nože, frézy atd. Použijeme-li jako nástroje měděné tyče určitého průřezu, můžeme provádět v součástkách i z nejtvrdších slitin otvory nejsložitějších tvarů šestihranné, oválné atd. Nové obráběcí stroje opracovávají součástky rychleji než obyčejné a při menší spotřebě elektrické energie.  V našich závodech používá se elektrochemických kathod i pro broušení a leštění výrobků. Sovětští vynálezci napsali novou skvělou kapitolu do historie elektrochemie, založené pracemi našich rodáků.

Tento článek je ukázkou z knihy: VYPRÁVĚNÍ O RUSKÝCH VYNÁLEZCÍCH A OBJEVITELÍCH, z roku 1955.