Se trata de un artículo de uso cotidiano. Las hay de varias clases, formas, tamaños y voltajes. Pero… ¿de qué están hechas las pilas?

Las pilas ordinarias constan de un depósito de cinc, recubierto exteriormente de plástico, que contiene en su centro una barra de grafito. El propio recipiente es el polo negativo o ánodo. El espacio entre las paredes del depósito y la barra de grafito lo ocupa una pasta húmeda que contiene dióxido de manganeso (MnO₂), cloruro de cinc (ZnCl₂) y cloruro de amonio (NH₄Cl). El polo positivo o cátodo lo forma la propia barra de grafito en contacto con el dióxido de manganeso y el cloruro de amonio.

El amoniaco forma complejos con el cinc y del intercambio de electrones se obtiene un voltaje de 1,5 voltios. Este voltaje se mantiene hasta que la cantidad de reactivos se agota.

Las pilas alcalinas no tienen cloruro de amonio. Su electrolito es un hidróxido de un metal alcalino, KOH (hidróxido de potasio) o NaOH (hidróxido de sodio). El cátodo es de acero en contacto con el dióxido de manganeso y el ánodo es la cubierta de cinc. Ambos están colocados dentro de un depósito hermético de acero. En sus reacciones no se produce ningún gas, al contrario que en las otras pilas no alcalinas, en las que el amoniaco puede formar una película gaseosa aislante alrededor del grafito. Por ello son más duraderas y potentes.

Las pilas de mercurio se fabrican como pilas botón. En ellas un recipiente de acero actúa como polo positivo. El ánodo es de cinc y está situado en el centro y está rodeado de cincanato potásico (K₂ZnO₂), óxido de mercurio (HgO) y grafito. Son pilas de larga duración.

Todos estos metales pesados son muy contaminantes, y especialmente tóxicos para el sistema nervioso. Por eso las pilas deben reciclarse y nunca tirarse a la basura.

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Se pone en la axila, se calienta y marca la temperatura. Fácil.

Pero ¿y si profundizamos un poco más?

Todos los átomos y moléculas de cualquier pedazo de materia están en movimiento, oscilando en todas las direcciones posibles y neutralizándose en el proceso. Así, ese cuerpo no se moverá en virtud de ese movimiento interno, pero toda esa energía llamada cinética —por el griego kinema que significa ‘movimiento’— se manifestará en forma de calor.

Cuando se añade energía térmica a un determinado cuerpo, sus partículas se moverán a una velocidad promedio más rápida, es decir, aumentará su energía cinética. Si por el contrario, sustraemos calor, la velocidad promedio disminuirá y su energía cinética será menor.

Cuando ponemos el termómetro en contacto con nuestra piel, nuestros átomos colisionan con él, lo que hace que los átomos del vidrio choquen contra los átomos del mercurio alojado en su interior. Éstos se moverán ahora más rápido que antes y por ello necesitarán de más espacio, lo que provoca la expansión del mercurio dentro del tubo, en un proceso llamado dilatación.

Cuanta más energía térmica reciba, tanto más lejos llegará en su dilatación.

Aunque ahora surge una duda que a buen seguro habrá intrigado a los curiosos: cuando nos quitamos el termómetro y éste recupera la temperatura inicial ¿cómo es que queda fijada la última temperatura tomada?

Si se observa con atención se puede distinguir un diminuto estrechamiento en el tubo capilar por el que se mueve el mercurio. Cuando se está expandiendo, la presión que ejerce es suficiente para superar el estrechamiento y ascender por el tubo, pero al contraerse lo hará en el receptáculo, porque el tirón hacia abajo no es lo suficientemente fuerte y la columna de mercurio acabará por romerse en el estrechamiento. Esto es así porque las fuerzas de atracción que actúan entre los átomos del mercurio son demasiado débiles para resistir la contracción.

Si estas fuerzas de cohesión fuesen más fuertes, el mercurio sería sólido y no líquido, y no se dilataría con tanta rapidez. Razonamiento que nos sirve para explicar la elección del mercurio frente a otros materiales.

Si queremos volver a utilizarlo no queda más opción que agitarlo para que la fuerza centrífuga nos ayude a devolverlo a su posición inicial.

Nota sabionda: El termómetro fue inventado por Gabriel Fahrenheit.