Titel: | Neuerungen an galvanischen Batterien. |
Autor: | H. |
Fundstelle: | Band 238, Jahrgang 1880, S. 306 |
Download: | XML |
Neuerungen an galvanischen Batterien.
Mit Abbildungen.
Neuerungen an galvanischen Batterien.
Indem wir an die früher (1877 225 259. 1878 227 591. 228 554. 229 194. 230 89. 1879
231 378. 232 546. 233 84. 234 250. 1880 235 403. 468. 236 * 126) gegebenen Berichte
anknüpfen, haben wir seitdem folgende Neuerungen an galvanischen Batterien zu
verzeichnen gehabt.
Die von L. Maiche in Fourcange bei Le Mans, Frankreich (* D. R. P. Kl. 21 Nr. 10537
vom 1. Januar 1880) patentirte Einrichtung ähnelt der Flaschenbatterie.
Der Erfinder verwendet platinirte Kohle zur Depolarisation. Das mit zerkleinerter
platinirter Kohle gefüllte, durchlöcherte Gefäſs B
(Fig. 1) hängt in dem Gefäſs A, welches so weit mit verdünnter Säure gefüllt ist,
daſs die Kohle zur Hälfte eintaucht. Das erweiterte Ende d der Glasröhre e enthält etwas Quecksilber
und ein Stück Zink, von welchem aus der eine Platindraht c nach auſsen führt, während der andere ebenfalls in eine Glasröhre
eingeschlossene mit der Kohle verbunden ist.
Fig. 1., Bd. 238, S. 306
Fig. 2., Bd. 238, S. 306
Bei der in Fig. 2 dargestellten Form dieses Elementes
trägt eine am Deckel befestigte Röhre h das
durchlöcherte Gefäſs B mittels eines Ansatzes. Am
unteren Ende ist ein Schälchen o
befestigt, welches
Quecksilber und Zinkstücke n enthält, zu dem der von
der Klemme z kommende Draht führt, während der andere
in die Kohle tauchende Draht mit der Klemme x verbunden
ist.
Im Vergleich zum Bunsen'schen Elemente ist die elektromotorische Kraft kleiner, und
zwar kommen in dieser Hinsicht 3 Maiche-Elemente etwa 2 Bunsen-Elementen gleich. Es
kann aber die Kraft des ersteren wesentlich erhöht werden, wenn man statt verdünnter
Schwefelsäure eine concentrirte Lösung von doppeltchromsaurem Kali als Füllung
benutzt.
Schon i. J. 1875 wies Sivewright in einem Vortrage,
welchen er vor der Society of Telegraph Engineers
hielt, darauf hin, daſs die dauernde Amalgamation des Zinkes der Hauptpunkt sein
müsse, auf welchen die Erfinder neuer, für die Zwecke der Telegraphie brauch barer
Batterien ihr Augenmerk zu richten hätten, und daſs eben deshalb die Elemente von
Daniell, Grove und Leclanché bald nur noch der Geschichte angehören würden, wenigstens in
Hinsicht auf ihre Verwendung in der Telegraphie.
In dem J. Fuller'schen Elemente nun
ist diese dauernde Amalgamirung des Zinkes erreicht und zwar auf eine sehr einfache
Weise. Es besteht dieses Element aus einer Kohlenplatte a (Fig. 3) und einer Lösung von
doppeltchromsaurem Kali, aus einer mit Wasser und etwas Quecksilber gefüllten
Thonzelle, in welcher das Zink z zu stehen kommt. Für
ein Element gewöhnlicher Gröſse löst man 100g
doppeltchromsaures Kali in verdünnter Schwefelsäure (auf 1 Th. Schwefelsäure 9
Theile Wasser). Das Zink hat die Form eines abgestumpften Kegels, aus dessen oberer
Fläche sich ein Stab erhebt. In jede Thonzelle kommen 30g Quecksilber, welches den unteren Theil des Zinkblockes umgibt und die
Amalgamation desselben immer wieder aufs Neue vollzieht. Das Element zeichnet sich
durch seinen geringen inneren Widerstand, durch lang andauernde Constanz und leichte
Behandlung aus. In letzterer Beziehung hat man nur, sobald die Lösung des
doppeltchromsauren Kalis sich zu bläuen beginnt, einige Krystalle dieses Salzes
hinzu zu fügen. Damit der Zinkstab, dessen Ende eine Klemmschraube trägt, nicht mit
der Zeit von der frei werdenden Säure angegriffen wird, überzieht man ihn mit Wachs
oder Kautschuk.
Fig. 3., Bd. 238, S. 307
Hinsichtlich der Stromstärke kommen 3 Fuller'sche Elemente 10 Daniel'schen von
derselben Gröſse gleich und sind sowohl bei der Anschaffung, als auch in der
Unterhaltung viel billiger als diese. Nehmen wir z.B. die Gröſse der Elemente so,
wie sie auf den Telegraphenstationen in England allgemein üblich ist, so kosten 10
Daniell bei der ersten
Anschaffung 22 M., ihre Unterhaltung während 6 Monaten einschlieſslich der
Erneuerung der Zinke u.s.w. etwa 36 M.; 3 Fuller'sche Elemente gleicher Gröſse
dagegen erhält man für 15 M. und ihre 6 monatliche Unterhaltung kostet 6 M. Hierbei
sind die Thonzellen nicht mit berechnet, da sie bei beiden Elementen erforderlich
sind.
Die Batterie von Trouvé eignet sich
besonders für militärische Zwecke, einmal weil sie eine sehr handliche Form besitzt,
sodann weil statt freier Flüssigkeiten feuchte Papierscheiben verwendet sind. In der
Zusammensetzung stimmt sie im Wesentlichen mit der Daniell'schen überein. Sie
besteht aus vertical über einander liegenden kreisförmigen Zink- und Kupferscheiben,
welche durch Papierscheiben von etwas kleinerem Durchmesser getrennt sind. Die Masse
des Papieres ist im Stande, viel Flüssigkeit aufzusaugen und lange feucht zu
bleiben. Die Seite der Papierscheiben welche mit dem Kupfer in Berührung kommt, wird
mit einer gesättigten Lösung von Kupfervitriol angefeuchtet, die andere mit einer
Lösung von Zinkvitriol. Die Kupferscheiben sind im Centrum an einem Metallstabe
befestigt, welcher sorgfältig isolirt durch die Papier – und Zinkscheiben
hindurchgeht. Das Ganze ist in ein Gefäſs mit hermetischem Verschluſs
eingeschlossen, um die Verdunstung der Flüssigkeit in den Papierscheiben möglichst
zu verhindern. Nach den Angaben in Les Mondes bleibt
diese Batterie 1 Jahr lang constant, ohne daſs etwas daran zu thun wäre. Ihre
elektromotorische Kraft ist diejenige der Daniell'schen Batterie und der Widerstand
ändert sich natürlich mit der Gröſse der Metallscheiben und mit der Dicke des
Papieres.
Fig. 4., Bd. 238, S. 308
R. Ch.
Anderson in Woodgreen, Middlesex (*
D. R. P. Kl. 21 Nr. 10174 vom 16. October 1879)
bringt in das poröse Thongefäſs A (Fig. 4) mit der Zinkplatte z Salmiak oder verdünnte Schwefelsäure, in das äuſsere Gefäſs mit der
Kohlenplatte C aber ein Gemisch von oxalsaurem Chrom
und Kaliumdichromat. Zur Herstellung derselben wird eine Lösung von dichromsaurem
Kalium so lange mit Oxalsäure versetzt, bis das Aufbrausen aufhört, und dann langsam
verdampft. Von dem erhaltenen Gemisch aus oxalsaurem Chrom und oxalsaurem Kalium
wird eine genügende Menge auf den Boden des äuſseren Gefäſses gethan und mit einer
Lösung von dichromsaurem Kalium und Salzsäure überschichtet. Das Gefäſs B mit durchlöchertem Boden wird nun mit dichromsaurem
Kalium gefüllt und
je nach der gewünschten Stromstärke mehr oder weniger tief eingetaucht.
Diese Elemente sollen eine gleichmäſsige und kräftige Wirkung ausüben und namentlich
für Telegraphie, elektromotorischen Betrieb und zur Herstellung von elektrischem
Licht dienen.
Verlangt man nur eine kurze kräftige Wirkung, so läſst man das poröse Thongefäſs fort
und setzt das Zink ebenfalls mit in die Chromlösung. Für derartige Zwecke ist die
Bunsen'sche Batterie (1876 220 * 44) jedenfalls vorzuziehen, da durch die Oxalsäure
überflüssiger Weise eine erhebliche Menge Chromsäure zersetzt wird.
Das Zink der Reynier'schen Elemente
steht in einer Lösung von Soda. Als negatives Metall dient Kupfer, welches durch
eine Lösung von Kupfervitriol depolarisirt wird. Beide Flüssigkeiten sind durch
poröse Scheidewände von Papier getrennt, wie bei dem Carré'schen Elemente. Die
Gefäſse und Diaphragmen sind von parallelepipedischer Form und demgemäſs die Metalle
U-förmig gebogen.
Zur Vergleichung der Leistung seines Elementes mit der anderer
Elemente theilt Reynier in der Revue industrielle, 1880 S. 285 folgende Tabelle mit, in welcher E die elektromotorische Kraft, R den inneren Widerstand und T die äuſsere
maximale Arbeit in Meterkilogramm, berechnet aus der Formel
T=\frac{E^2}{4\,R\times9,81} bedeutet:
Name des Elementes
E
R
T
Bunsen, cylindrisch, 20cm hoch
1,80 Volt
0,24 Ohm
0,344
Bunsen, parallelepipedisch, 20cm hoch
1,80
0,06
1,378
Daniell, 20cm hoch
1,06
2,80
0,010
Thomson, „ „
1,06
0,20
0,143
Carré, „ „
1,06
0,12
0,238
Reynier, „ „
1,35
0,075
0,619
Schlieſslich sei bemerkt, daſs bei Reynier's Element das
Zink nicht amalgamirt zu werden braucht.
F. Exner zeigt in dem Wiener
akademischen Anzeiger, Juli 1880 S. 143, daſs zwischen Metallen und
Flüssigkeiten, falls keine chemische Reaction stattfindet, ebenso wenig eine
elektrische Scheidungskraft besteht, wie zwischen Metallen unter einander. Die ganze
Wirkung eines galvanischen Elementes ist ausschlieſslich den in demselben
stattfindenden chemischen Wirkungen zuzuschreiben.
H.