Penemu Sel Baterai Kering - Johann Wilhelm Ritter

Lahir : 16 Desember 1776 di Samitz bei Haynau, Silesia.
Wafat : 23 Januari 1810 di Munich, Jerman

Johann Wilhelm Ritter menemukan ujung spektrum ultraviolet, membuat sel baterai kering pertama pada tahun 1802 dan baterai penyimpanan pada tahun 1803. Kontribusinya yang sangat penting adalah elektrokimia yang dikembangkan pada tahun 1798. Ritter adalah orang pertama yang membuat hubungan yang jelas antara galvanisme dan reaktivitas kimia. Ia adalah penemu tekhnik elektroplating yang terkenal. Sebagai tambahan, ia juga menjadi terkenal karena menjadi pionir dalam elektrokimia.

Johann Wilhelm Ritter dilahirkan di Samitz, Silesia (kemudian Jerman, sekarang Chojnow, Polandia) pada tanggal 16 Desember 1776. Ia memulai karirnya sebagai ahli farmasi di Liegnitz, Silesia, di mana ia bekerja dari tahun 1791 hingga 1795. Bekerja magang sebagai apoteker di Liegnitz di usia 14 tahun, Ritter mengembangkan ketertarikan dalam bidang kimia melebihi bidang ilmiah lainnya. Ketika mewarisi sejumlah uang lima tahun kemudian, ia mampu meninggalkan pekerjaannya dan mendaftar di Universitas Jenna. Pada tahun 1796, iapergi ke Universitas Jenna untuk mengejar ketertarikannya dalam bidang ilmiah. Di ana ia mempelajari kedokteran, menetap sebagai pengajar setelah lulus, hingga mendapat gelar Duke Saxe-Gotha pada tahun 1802. Ketika menjadi profesor di Universitas Jena (1803-1804) ia adalah seorang ahlil sains yang agresif. Ia terlibat dengan filosofi kimia karena kebanggaan Jerman. Ia sangat mendukung teori flogiston yang dicetuskn Becher dan Stahl (juga didukung oleh Priestley dari Inggris) yang membawanya ke dalam perdebatan filosofi Lavoisier yang mengurangi ilmu kimia ke dalam sesuatu yang bisa diukur.

Ritter mengabdikan seluruh usahanya untuk mempelajari listrik dan elektrokimia. Pada tahun 1800, hanya dalam hitungan bulan setelah ahli kimia Inggris William Nicholson berhasil dalam menguraikan air menjadi hidrogen dan oksigen dengan elektrolisis, Ritter mengulangi percobaan tapi mengubah elektroda sehingga ia bisa mengumpulkan dua gas secara terpisah, sehingga memperbaiki percobaan Carlisle dan Nicholson. Pertanyaan yang membingungkan antara para ahli pada saat itu adalah bagaimana rangkaian kesatuan ini bisa diukur dapat membuat rangkaian lain yang bisa diukur dengan pergerakan yang mudah antara rangkaian. Yakni, bagaimana oksigen dan hidrogen bergerak melewati air dan tampak di elektroda yang lain? Ritter menjawab pertanyaan membingungkan ini dengan menyatakan bahwa air diubah menjadi hidrogen pada elektroda negatif, sedangkan air menjadi oksigen pada elektroda positif dengan adanya listrik. Alasannya yang lebih jauh adalah karena air tidak terurai dengan listrik, tapi tergalvanisasi menjadi hidrogen dan oksigen yang merupakan senyawa penyusun air, dan listrik positif dan negatif. Para ahli sejarah telah mencoba untuk menetapkan tanpa adanya keberhasilan mengapa Ritter membuat pernyataan sederhana ini yang melibatkan air dan listrik ketika data dari percobaannya sendiri tidak pernah dibenarkan oleh mereka. Pernyataan ini juga dibuat ketika kolega ilmiahnya melawan ide tersebut yang telah ia kembangkan.

Tak lama setelah itu, ia menemukan proses elektroplating. Pada tahun 1800, Ritter mengamati bahwa ia bisa mendapatkan logam yang menempel di tembaga yang merupakan usaha elektroplating yang pertama. Ia juga mengamati bahwa sejumlah logam terdeposit dan sejumlah oksigen dihasilkan selama proses elektrolisis yang tergantung pada jarak antara elektroda. Ia belajar bahwa semakin dekat jarak antar elektroda, semakin besar efeknya. Konsep dasar elektrolisis dan elektroplating ini ditemukan oleh Ritter dan pada saat yang sama, bahkan pada beberapa hal, jauh lebih awal sebelum percobaan Carlisle dan Nicholson, Cruickanks atau Davy. Pada tahun 1801, ia mengamati arus termoelektrik dan mengantisipasi penemuan termoelektrik oleh Thomas Johann Seebeck.

Dengan dorongan dari Alexander von Hunboldt, ia memulai percobaan galvanisme. Ia telah dipuji untuk listrik yang terkait dengan galvanisme, dan ia mendukungnya dengan data dari percobaannya. Johann Wilhelm Ritter yang mendukung Galvani percaya bahwa fenomena listrik galvanik dapat terjadi pada tubuh hewan adalah dirinya sendiri dan beberapa pionir galvanisme di Jerman. Ketika arus galvanik diperdebatkan dan dipertanyakan sebagai fenomena listrik, Ritter membuktikannya secara eksperimen. Ia belajar bahwa ia menempelkan selempeng emas pada masing-masing ujung dua kawat yang terhubung lapisan Voltaik, daun-daun akan saling tarik menarik ketika saling didekatkan. Ketika daun-daun saling menempel, sirkuit listrik akan tertutup.

Pada tahun 1801, ketika menggunakan rangkaian yang terdiri dari 100 sel, Ritter memperhatikan bahwa otot merespon secara berbeda bila ia mengubah kecepatan amplitude stimulus. Ketika ia meningkatkan arus perlahan-lahan, tidak ada kontraksi yang terjadi, tapi bila ia meningkatkan mplitude stimulus dengan cepat, otot pun berkontraksi. Lantas ia menyimpulkan bahwa amplitudo stimulus harus bertambah dengan cepat untuk mengkontraksikan otot. Metode peningkatan atau engurangan muatan listrik pada saat itu adalah juga untuk menambah atau mengurangi lapisan logam pada rangkaian. Pekerjaan Ritter untuk menyiapkan rangkaian untuk Georg Ohm selanjutnya mengukuhkan hubungan antara arus, kekuatan elektromotor dan hambatan. Dalam satu percobaannya, Ritter melewatkan arus pada rangkaian dengan menggunakan tangannya, dan mengamati perilaku arus tersebut. Ketika arus bertambah dengan cepat dalam amplitudo, tangannya menahan kutub negatif yang sedikit menjadi keras sementara tangan yang lain tidak mengeras. Pengamatan respon fisiologi ni tidak diperhatikan oleh koleganya yang menjaga bahwa arus dari sel galvanik hanya membantu nutrisi. Tidak hanya Pfluger yang mengumumkan pada tahun 1859 bahwa jaringan di bawah kutub negatif baterai galvanik terinduksi meningkatkan eksitabilitas (katelektrotonus), dan jaringan di bawah kutub positif dengan eksitabilitas berkurang (anelektrotonus) adalah pengamatan Ritter pada polaritas galvanik negatif yang telah dijelaskan.

Ritter sangat dikenal atas penemuannya untuk spektrum ultraviolet pada tahun 1801. Saat itu di mana seorang ahli astrofisika Sir Herschel menemukan radiasi yang melebihi range spktrum merah, sinar infra merah. Sangat kuat dipengaruhi oleh pandangan filosofi Romantisisme dan Filosofi alam, ia percaya pada prinsip polaritas di alam dan setelah penemuan Herschel akan radiasi inframerah, ia berhipotesis adanya kemungkinan polaritas dalam spektrum dan berhasil melihat radiasi tak tampak yang melebihi violet. Pada tahun 1801, ia melakukan percobaan dengan perak klorida (AgCl). Senyawa kimia ini terurai dengan cahaya, membebaskan perak yang menghasilkan zat tak berwarna yang berubah menjadi hitam. Reaksi ini adalah dasar fotografi pradigital. Dalam ilmu kimia saat itu, terdapat rumor bahwa cahaya biru lebih efisien dalam menginisisasi perubahan kimia daripada cahaya merah. Ritter mencoba untuk mengukur kecepatan di mana perak klorida terpecah dengan warna yang berbeda. Ia membuktikan bahwa cahaya biru meman lebih efisien daripada cahaya merah. Ia terpesona, bagaimanapun, reaksi yang penuh semangat itu terjadi di daerah sekitar violet di mana tidak terlihat apapun. Radiasi baru ini secara orisinal disebut Sinar Kimia tapi sekarang disebut ultra violet (melebihi violet). Penerimaan penemuan ini dhalangi oleh gaya Ritter yang sulit dipahami dan kecenderungannya untuk mencampurkan spekulasi dengan pengmatan ilmiah. Penemuannya atas radiasi ultraviolet secara independen juga penemuan Wolaston, juga pada tahun 1802. Ritter juga membuat kontribusi pada spektroskopi.

Ritter ditunjuk ke Pengadilan Gotha pada tahun 1801, dan pada tahun 1802 ia meninggalkan Universitas Jena ke Universitas Gotha (sejauh 40 mil). Sambil memberikan kuliah privat, ia melanjutkan penelitiannya dalam galvanisme yang didukung oleh Duke Ernst von Schsen Gotha. Penelitian utamanya selesai dalam elektrokimia dan elektrofisiologi pada tahuntahun 1803 dan 1804 di Gotha. Ia mengajukan teori elektrokimia dan mendemonstrasikan gerakan tarik-menarik dan tolak-menolak muatan listrik. Ia mampu mengisolasi unsur kalium.

Pada tahun 1802, ia mengembangkan baterai sel kering dari usahanya dengan sel elektrolisis. Ia menemukan bahwa kombinasi yang baru ini bekerja seperti rangkaian Volta untuk mengisi wadah Leyden, dan melanjutkan fungsi yang sama dengan baik selama enam tahun. Rangkaian Volta bekerja hanya selama 15 hingga 20 menit sebelum kehabisan tenaga. Ritter lagi-lagi tidak mempublikasikan penelitian pada ranngkaian kering ini karena ia menyatakan bahwa dua bulan penelitiannya mebutuhkan dua tahun penulisan hasilnya.

Ia meneliti rangkaian kering karena rangkaian Volta menguap setelah beberapa hari sebagaimana dilanjutkan untuk menunjukkan aktivitas pada elektroskop. Rangkaian kering tidak membutuhkan banyak kelembaban. Rangkaian keringnya disebut juga rangkaian pengisi muatan, dan terdiri dari satu logam dengan lempengan yang terpisah oleh kesatuan kain flannel atau kertas karton yang cukup lembab dengan cairan yang tidak bereaksi kimia dengan logam, yang melingkar. Ketika ujung rangkaian terhubung dengan kutub rangkaian Volta, rnagkaian ini mengambil muatan dan ketika mengisi muatannya, dapat diganti dengan rangkaian Volta tanpa terhubung dengan sumber energi. Rangkaian pengisi muatan Ritter dapat tetap bermuatan selama lima menit tanpa menimbulkan kilat, setrum, dan menguraikan air. Ia lalu memodifikasi dan memperbaiki rangkaian pengisi muatannya. Pada satu kesempatan, ia mengatur 32 tembaga dan lembar kertas karton dalam tiga rangkaian. Dua dari rangkaian tersebut mengandung 16 lempeng tembaga dengan rangkaian antara terdiri dari 32 lembar kertas karton. Ia pun membangun rangkaian pengisi muatan sehingga lempengan bisa diubah, menggunakan 31 lempeng tembaga dan sesekali ia menggunakan 64 hingga 128 lempeng tembaga dengan kertas karton yang sama. Ia lalu mengunakan rangkaian barunya untuk mengamati penguraian air, dan efek fisiologisnya, setrumnya dan tegangan listriknya.Hasil percobaan dan rangkaian pengisian muatan yang dimodifikasi dipublikasikan. Rangkaian tersebut dikenal sebagai rangkaian Ritter setelah ia wafat. Rngkaian terbesarnya terdiri dari 2000 lempeng. Penemuan ulang rangkaian kering yang berhasil oleh yang lain menghasilkan sebuah sel yang berfungsi seperti halnya rangkaian Ritter.

Pada tahun 1805, Ritter pindah ke Munich untuk mengambil jabatan di Akademi Sains Jerman, dan publikasinya mengenai listrik, sebagian di atas pada tahun 1796, memenangkan beasiswa di Akademi Sains Munich pada tahun yang sama. Di Munich ia terlibat dengan percobaan dengan pembagian batang dan pendulum, yang ia lawan, memiliki listrik dari polaritas listrik tersembunyi . Ritter mengklaim bahwa ia telah menemukan bentuk lain dari polaritas listrik bumi yang disebabkan oleh adanya polaritas magnet. Ia menjaga efek penemuan terbarunya dapat didemonstrasikan dengan menahan jarum emas dengan posisi tertentu.

Paper ilmiahnya dipublikasikan selama penelitiannya di Universitas Liegnitz, dan Jena dan Akademi Sains Jerman di Munich. Pada tahun 1798, ia mempublikasikan Beweiss, Dass Ein Bestandiger Galvanismus den Lebensprozess im Tierreich Begleitet. Ia mempublikasikan Beitrage zur Naheren Kenntnis des Galvanismus, Das Electrische Septem des Korpers pada tahun 1805, dan Physikalisch-Chemische…, sebanyak 3 volumes, pada tahun 1806. Di usia 20 tahun, ia bekerja sebagai peninjau publikasi Alexander von Humboldt, dan di usia 23 tahun ia mempublikasikan bukunya sendiri tentang galvanisme, dan ia mendukung Goethe dalam mendirikan laboratorium sains.

Oersted berusaha mengulangi percobaan Ritter, tapi tidak pernah berhasil. Penelitian Ritter di akhir tahun 1805 dipertanyakan oleh para ahli kimia, dan selama bagian terakhir dari hidupnya, ia meraih reputasi yang tidak dapat diandalkan. Usahanya untuk memasuki sains gaib mempengaruhi pekerjaannya yang terakhir, dan percobaan semacam itu telah menghancurkan reputasi ilmiah Ritter sebagai ahli sains yang kompetitif. Karena percobaan-percobaan ini dan klaim yang belum pernah dibuktikan, maka para ahli sejarah pun telah mengabaikan penelitian Ritter antara tahun 1806 dan 1810. Meski kritik terus menghunjam, ia tetap melanjutkan eksperimennya, tetapi karir ilmiahnya telah berakhir. Bahkan ketika di puncak karir, penelitian ilmiah Ritter tidak jelas karena kesulitan yang ditemui oleh para ahli sains lannya dalam membaca dan menginterpretasikan penemuannya. Percobaannya dianggap tidak praktis dan ditulis dengan gaya yang diputarbalik yang membuat pembacaan dan pemahaman sulit untuk beberapa kasus.

Penyakit dan masalah keuangan mulai datang dalam hidupnya. Kematiannya yang cepat di Munich pada tanggal 23 Januari 1810, di usia 34 tahun disebabkan oleh kerja terus menerus, kesedihan dan kesulitan hidup.

Sumber: http://www.geocities.com/bioelectrochemistry/ritter.htm