Elektrochemischer oder Volta’scher Condensator, und neue Volta’sche Kette

VIII. Elektrochemischer oder Volta’scher Condensator, und neue Volta’sche Kette.

Unter ersteren — nicht eben glücklich gewählten — Namen beschreibt Hr. De la Rive eine Vorrichtung, in welcher der Strom einer einfachen Kette durch den von ihr selbst erregten Inductionsstrom so verstärkt wird, daß er im Stande ist, Wasser zwischen Platinplatten in beträchtlicher Menge zu zersetzen. Man sieht diese Vorrichtung in Fig. 1 Taf. II abgebildet.

Taf. II Fig. 1

$A$ ist eine einfache Kette, entweder eine Daniell’sche, die für sich das Wasser zwischen Platten gar nicht zu zersetzen vermag, oder eine Grove’sche, die es unter gleichen Umständen nur in sehr unbedeutendem Maaße zersetzt. Die an ihre Platten gelötheten Drähte endigen in den Quecksilbernäpfchen $B$ und $G$.

$C$ ist ein Schälchen von amalgirtem Kupfer. $CD$ ein Metallstab, verseben bei $D$ mit einer Feder, die sein herabgebogenes Ende $C$ mit dem Boden des Schälchens in Berührung hält; $DE$ ein Leiter, welcher den Stab $CD$ mit dem Draht $EFG$ in Verbindung setzt.

Dieser Draht $EFG$, ein mit Seide besponnener Kupferdraht, ist um eine Hülse gewickelt. Er muß dick seyn und darf keine zu große Länge haben. Hr. De la Rive nimmt statt eines Drahtes lieber drei neben einander, jeden von 1 Millimeter, die er 100 Umgänge um die Hülse machen läßt, und dann an ihren Enden in $E$ und $G$ vereinigt^[1].

$mn$ ist ein Cylinder von weichem Eisen im Innern der Hülse; $p$ ein Stückchen weiches Eisen, das an dem Stab $DC$ befestigt ist und vom Ende $m$ des Eisencylinders heraufgezogen wird, sobald dieser durch den Strom magnetisirt ist.

$H$ und $I$ sind die Enden zweier Leiter, die dazu dienen, das mit Platinplatten versehene Voltameter $V$ in den Kreis der Kette zu bringen.

So wie man die Kette schließt, kreißt der Strom in $BCDEG$, augenblicklich wird das Stückchen $p$ heraufgezogen, weil $mn$ magnetisirt ist. Allein dadurch wird auch sogleich die Schliessung bei $C$ unterbrochen, weil der Stab $DC$, dessen herabgebogenes Ende auf den Boden des Schälchens $C$ drückte, sich hebt. Diese Unterbrechung ruft in dem auf $F$ gewickelten Draht einen Inductionsstrom hervor, welcher gleiche Richtung mit dem der Kette besitzt. Andererseits ist, so lange der Stab $DC$ gehoben bleibt, ein neuer Schließbogen gebildet, von der Kette $A$ aus längs $BCH$ zum Voltameter $V$ und von da längs $IEG$ zur Kette zurück. Das Voltameter wird also zugleich durchlaufen von dem Inductionsstrom und von dem Volta’schen Strom (verstärkt — wie Hr. De la Rive meint — durch den Durchgang des Inductionsstroms durch die Kette). So wie indeß die Schließung bei $C$ unterbrochen wird, ist auch das Eisen nicht mehr magnetisirt oder wenigstens sehr schwach, weil das Voltameter sich in der Bahn des Stromes befindet; das Stückchen $p$ wird nicht mehr heraufgezogen, der Stab $DC$ dagegen von seiner Feder niedergedrückt und der Kreis wieder bei $C$ geschlossen. Der Strom fängt also wieder an durch $BCDEG$ zu kreisen und dieselbe Reihe von Erscheinungen wiederholt sich^[2].

Die Kraft der Feder $D$ und der Abstand des Stückchens $p$ von der Unterseite des Endes $m$ des Eisencylinders müssen so abgeglichen werden, daß die oscillatorische Bewegung des Stabes $DC$ leicht und sehr rasch geschehe. Durch Probiren gelangt man sehr bald dahin, den Apparat in dieser Beziehung unter die günstigsten Bedingungen zu versetzen.

Mittelst einer solchen Vorrichtung, erhielt Hr. De la Rive 10 bis 15 Kubikcentimeter Knallgas in einer Minute, doch nur mit Anwendung einer Daniell’schen oder Grove’schen Kette. Eine gewöhnliche Zink-Platin-Kette, mit Säure oder Salzwasser geladen, bewirkte keine Wasserzersetzung zwischen den Platinplatten des Voltameters. Eine Bleihyperoxyd-Kette, die für sich 9 Kubikcentimeter Gas in der Minute gab, lieferte in obiger Vorrichtung 18 Kubikcentimeter. Hr. De La Rive hält seinen Volta’schen Condensator, wegen der Einfachheit und Wohlfeilheit, besonders für practische Anwendungen brauchbar.

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Vorstehendes ist aus einem längeren Aufsatz genommen, den Hr. De la Rive unter dem Titel: Ueber die chemische Wirkung einer einfachen Kette und die Mittel ihre Kraft zu verstärken, in den Archives de l’Electricité, T. III p. 159, veröffentlicht hat.

Derselbe enthält unter andern auch noch die Beschreibung der eben erwähnten Bleihyperoxyd-Kette, welche der Verf. als sehr wirksam rühmt. Diese Kette besteht aus Zink und Platin, von welchem ersteres in verdünnter Schwefelsäure oder Salzwasser steht, letzteres sich aber in einem porösen Thoncylinder befindet, inmitten von Bleihyperoxyd (peroxyde, also doch wohl braunes Hyperoxyd, und nicht etwa Mennige), mit dem, wohl eingestampft, der Cylinder gefüllt worden ist^[3].

Eine solche Kette ist, nach Hrn. De la Rive, wirksamer als eine Grove’sche, denn während letztere das Wasser in einem Voltameter mit Platinplatten kaum wahrnehmbar zersetzt, giebt erstere unter gleichen Umständen 10 Kubikcentimeter Knallgas in der Minute. Bei zwei Ketten, zur Säule vereint, würde aber doch, nach des Verf. Angabe, das Uebergewicht wieder auf Seile der Grove’schen Combination seyn, denn diese lieferte 27 C.C. Gas in 1', während die Bleioxyd-Combination nur 24 C.C. gab.

Noch sonderbarer klingt die Angabe, daß eine Bleioxydkette, vereint mit einer Grove’schen, 32 C.C., und vereint mit einer Daniell’schen, 31 C.C. Knallgas in der Minute liefert, d. h. beträchtlich mehr als eine Combination von zwei Ketten jeder der drei Arten für sich.

Die Wirksamkeit der neuen Kette, die Hr. De la Rive als das Resultat zweier chemischen Actionen, der Oxydation des Zinks und der Reduction des Bleihyperoxyds, ansieht, findet nicht mehr statt, wenn statt des Bleihyperoxyds Mangan-Hyperoxyd, oder statt der Platinplatte eine Kupferplatte genommen wird; den Grund zu letzterem setzt der Verf. in eine locale elektro-chemische Action auf das Kupfer, das auch dabei rasch verändert wird.

Die Dauer der Wirksamkeit dieser Kette ist, nach des Verf. Angabe, beträchtlich, weshalb und wegen ihrer geringen Kostspieligkeit (da sollte man wieder glauben, er wendete Mennige an, denn braunes Hyperoxyd eigends dazu zu bereiten, wäre doch nicht eben wohlfeil) er sie besonders für technische Anwendungen geeignet hält, — aber constant ist sie doch nicht.

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Ueberdieß enthält die Abhandlung noch mancherlei Betrachtungen über die Unfähigkeit oder geringe Fähigkeit der bisherigen galvanischen Combinationen, als einfache Ketten angewandt, das Wasser zwischen Platinplatten zu zersetzen. Hr. De la Rive setzt den Grund dazu in den »Widerstand, der sich hauptsächlich in den drei Theilen der (mit Zwischenplatten von Platin versehenen) Kette äußere, wo der Strom aus der Flüssigkeit in das Platin, oder aus dem Platin in die Flüssigkeit übergeht« — und ist auch der Meinung, daß, damit eine einfache Kette, unter den genannten Umständen, Wasser zersetzen könne, immer zwei chemische Actionen erforderlich seyen^[4].

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1. So daß sie einen einzigen Draht von 3 Millimet. Durchmesser darstellen, sagt Hr. R.; dazu bedürfte es aber neun solcher Drähte.
   P.
2. Es ist eine ähnliche Mechanik wie sie früher Neeff zum raschen Oeffnen und Schließen einer Kette, behufs physiologischer Wirkungen, angewandt hat (Ann. Bd. XXXXVI S. 104). — Auch verdient wohl bemerkt zu werden, daß der durch eine einfache Kette zu erregende Inductionsstrom schon für sich im Stande ist, Wasser zu zersetzen, wie unter andern der von Pohl construirte Apparat darthut (Ann. Bd. XXXIV S. 185 und 500).
   P.
3. Mit anderen Metallen als Zink, namentlich mit Eisen, ist das Bleihyperoxyd früher schon von Schönbein combinirt worden. (S. Ann. Bd. XXXXI S. 55, Bd. XXXXIII S. 89. — Vergl. auch Faraday, Ann. Bd. LIII S. 556.)
   P.
4. In diesen beiden, wie in so manchen anderen Punkten, kann ich mich nicht mit dem geehrten Hrn. Verf. einverstanden erklären. Was zunächst die Unfähigkeit oder geringe Fähigkeit der meisten einfachen Ketten zur Wasserzersetzung zwischen Platinplatten betrifft, so liegt diese offenbar nicht oder wenigstens nicht allein in einem Widerstand^{[WS 1]}, denn sonst müßte man durch Vergrößerung der Platten, oder überhaupt durch Verringerung des Widerstandes in der eigentlichen Kette die Wasserzersetzung hervorrufen können. Bekanntlich ist dieß aber nicht der Fall. Wenn auch die Acten über den sogenannten Uebergangswiderstand noch nicht für geschlossen zu halten sind, so ist doch so viel gewiß, daß nicht diesem allein, sondern wesentlich der sogenannten Polarisation die Hemmung der Wasserzersetzung zugeschrieben werden muß, was auch ja von den meisten Physikern längst anerkannt ist. Eben so scheint mir der Satz von dem Erforderniß zweier chemischen Actionen zur Wasserzersetzung wenig erwiesen; ich glaube vielmehr, daß eine einzige chemische Action (um im Sinne der chemischen Theorie zu sprechen), oder vielmehr eine einzige elektromotorische Kraft, wenn sie nur hinlänglich stark ist, um die an den Platinplatten des Voltameters entstandene elektromotorische Gegenkraft gehörig zu überwältigen, vollkommen dasselbe bewirkt. Auch möchte ich fragen, wie der Verf. in seiner Kette die Reduction des Hyperoxyds als eine zur Erzeugung des Stromes beitragende chemische Action betrachten könne; ich kann sie für nichts anderes halten, als für eine Wirkung, eine Folge, des Stroms.
   P.

Anmerkungen (Wikisource)

1. Vorlage: Widerderstand