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.