The Daniell cell: a historical case study

Authors

  • Mayra Cristina da Silva Costa Universidade de São Paulo
  • Paulo Alves Porto Universidade de São Paulo

DOI:

https://doi.org/10.5007/2175-7941.2021.e82360

Abstract

Daniell's cell didactic model has a key role in the teaching of electrochemistry, associated with fundamental concepts such as redox reactions. The original device created by John F. Daniell (1790-1845), however, presents notable differences if compared to the current didactic model. This paper presents a historical case study about the battery development by Daniell in the mid-19th century. An analysis of Daniell's communications to the Royal Society on this subject reveals an important influence by Michael Faraday and William Snow Harris on his work. It took around ten years to Daniell reach the final version of his device, with an amalgamated zinc electrode in a dilute sulfuric acid electrolyte, and a copper electrode in contact with an acidic solution of copper sulfate. The separation between the electrolytes, initially made with an animal membrane, was later made by a porous earthenware container. Such battery, capable of supplying constant direct current for a considerable period of time, had a fundamental role in the expansion of telegraph networks. Understanding the process of development of scientific and technological knowledge and its implications for society, by means of a historical case study, may bring relevant contributions to science teaching.

Author Biographies

Mayra Cristina da Silva Costa, Universidade de São Paulo

Atua como docente da disciplina de Química na educação básica e também como mediadora de educação a distância dos seguintes cursos: Licenciatura em Física, Licenciatura em Química, Licenciatura em Pedagogia e Licenciatura em Matemática. Além de trabalhar como mediadora de processos didático-pedagógicos a distância, no ensino superior também atua como orientadora de projetos integradores (projetos teórico-práticos baseados no Design Thinking, com finalidade de criar alternativas para problemáticas da profissão). Tem experiência com pesquisa qualitativa, (pesquisa documental e estudo de caso) adquirida no decorrer do mestrado em Ensino de Química: pesquisa voltada para o ensino de eletroquímica, especificamente. Também é bacharel em Química, tendo atuado em diferentes pesquisas: no campo da Bioquímica realizando cultivo in vitro de ipê-roxo e suplementação metabólica das sementes e também no campo da cristalografia, com a síntese e caracterização de polímeros de coordenação.
Sua afinidade profissional converge entre o conhecimento específico da Química, especialmente Química Inorgânica e Bioquímica, com a educação química.

Paulo Alves Porto, Universidade de São Paulo

Bacharel e licenciado em Química pela Universidade de São Paulo (1989), possui mestrado (1994) e doutorado (1998) em Comunicação e Semiótica pela Pontifícia Universidade Católica de São Paulo (PUC-SP), na área de história da ciência. Realizou estágios de pós-doutoramento na Johns Hopkins University (EUA) e na PUC-SP. É livre docente (2013) na área de ensino de química pelo Instituto de Química da USP. Foi professor no Instituto de Química de São Carlos (IQSC-USP), no Programa de Pós-Graduação em História da Ciência da PUC-SP, e atualmente é professor no Instituto de Química da USP. É um dos editores do periódico Química Nova na Escola. Tem experiência na área de história da ciência, com ênfase em história da química, dedicando-se a estudos que visam a aproximar a história da ciência ao ensino de química nos níveis médio e superior.

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Published

2021-12-15

How to Cite

Costa, M. C. da S., & Porto, P. A. . (2021). The Daniell cell: a historical case study. Caderno Brasileiro De Ensino De Física, 38(3), 1650–1673. https://doi.org/10.5007/2175-7941.2021.e82360

Issue

Vol. 38 No. 3 (2021): Caderno Brasileiro de Ensino de Física

Section

História, Filosofia e Sociologia da Ciência e Ensino de Ciências/Física

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