Žárovky

Zrození žárovek lze s jistou nadsázkou umístit na počátek 19. století, kolem roku 1805. Tehdy bylo zjištěno, že průchod elektrického proudu rozžhaví při dostatečné intenzitě tenký vodič. Ale původně to nebyl kovový drát, nýbrž uhlíkové tyčinky, použité jako elektrody prvních primitivních obloukovek (Davy, Petrov, De Moleyns atd.). V té době se ještě přesně nevědělo, co to vodivost vlastně je. Podmínkou však bylo vyrobení mohutných chemických baterií s vysokými provozními proudy
i s vysokým, a hlavně stálým napětím, k čemuž došlo shodou okolností v téže době. V polovině 19. století vznikla první dynama. Za půl století 1803-1855 bylo vytvořeno velké množství tzv. položárovek. Proč položárovek? Princip byl sice znám, ale zásadním omylem bylo používání nízkého napětí
s vysokými proudy. Také nebyly kromě uhlíku známy žádné materiály, které by bylo možno rozžhavit na potřebnou teplotu. A ačkoli byl princip vývěvy znám již celá staletí, nikoho zatím nenapadlo umístit rozžhavený materiál do vakua.

V polovině 19. století se objevily první světelné zdroje připomínající žárovky. Vyrobil je Heinrich Goebel – do flakonů od voňavek zatavil tenké zuhelnatělé vlákno a odčerpal vzduch. Jenže neměl Edisonovu houževnatost, a proto nedokázal uvést žárovku do fáze komerčního využití.

Kolem roku 1877 se začal vývojem žárovky intenzivně zabývat Thomas Alva Edison, který 21. října 1879 vyrobil skutečnou žárovku, svítící 40 hodin. Do kulaté skleněné baňky zatavil zuhelnatělé vlákno a vyčerpal vzduch pomocí rtuťové vývěvy na vysoké vakuum.

A tak vznikla žárovka.

Později se měnily jen materiály používané k výrobě vlákna. Od zuhelnatělého bambusového vlákna přes metalizovaný uhlík, sintrovaný a později tažený tantal až k dnešnímu provedení. V současné době se užívá jednou nebo dvakrát spiralizované vlákno z wolframu, umístěné ve známé baňce vyčerpané na vysoké vakuum a případně naplněné netečnými plyny pro omezení rozprašování vláken při velmi vysokých provozních teplotách. Plynnou náplň použil ve velkém Irving Langmuir.

Dnes se navíc vyrábějí žárovky plněné dalšími chemickými sloučeninami, které na rozdíl od inertních plynů působí aktivně. V padesátých letech vznikly jódové žárovky. Už název napovídá, o co šlo. Ovšem jejich konstrukce byla odlišná od klasických žárovek – jako materiál baňky se zásadně používá tavený křemen (křemenné sklo). A navíc se z rozměrné baňky stala tenounká trubička.
Jód za vysokých teplot reaguje s odpařeným wolframem a vytváří bezbarvé průhledné sloučeniny. Nevýhodou bylo, že při předávkovaní (ostatně velmi častém) vydávala žárovka světlo s nafialovělým nádechem. Proto byly hledány další sloučeniny, nakonec byly nalezeny a dodnes jsou používány organické látky typu brommetany. Vzhledem k tomu, že halový cyklus může probíhat při mnohem nižších teplotách, začaly se vyrábět stále slabší a slabší (= studenější) žárovky a žárovičky, takže dnes se s nimi běžně setkáváme i v kapesních baterkách.

Nakonec je třeba vyvrátit jeden častý blud – žádný běžně užívaný chemický proces nedokáže vrátit wolfram zpět na poškozené místo vlákna, ačkoli to není teoreticky vyloučené. Jediný halogen, který to umí, je fluor. Fluorový cyklus sice pracuje dokonale, ale v praxi nebyl nikdy použit kvůli různým technickým obtížím, zejména potížím s ochranou povrchu skla a chladnějších míst před jeho agresivními účinky.