Titel: | Ueber die farbigen Ringe, welche durch die Ablagerung der Metalloxyde auf den Metallen hervorgebracht werden; von Edmond Becquerel. |
Fundstelle: | Band 96, Jahrgang 1845, Nr. XXVIII., S. 124 |
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XXVIII.
Ueber die farbigen Ringe, welche durch die
Ablagerung der Metalloxyde auf den Metallen hervorgebracht werden; von Edmond
Becquerel.
Aus den Annales de Chimie et de Physique, März 1845,
S. 342.
Mit Abbildungen auf Tab.
II.
Becquerel, über die farbigen Ringe, welche durch die Ablagerung der
Metalloxyde auf den Metallen hervorgebracht werden.
Man weiß durch die Versuche meines Vaters (polytechnisches Journal Bd. LXXXIX S. 363 u. 432 und Bd. XCI S. 462),
daß wenn man einen elektrischen Strom durch die alkalische Auflösung eines
Metalloxyds leitet, dessen Superoxyd unauflöslich ist, sich am positiven Pol dünne
Schichten von Superoxyd absezen, welche dem Poliren mit Leder und Englischroth
widerstehen.
Bedient man sich einer Auflösung von Bleioxyd in Aezkali, welche 23 Grade an
Baumé's Aräometer zeigt und bringt an den positiven Pol einer Säule von 8
oder 10 Elementen ein polirtes Kupfer-, Messing-, Platin- oder
Goldblech etc., während der negative Pol ein Platindraht ist, so zeigen sich auf dem
Blech bald glänzende Farben, indem sich Bleisuperoxyd in dünnen Lamellen auf dem
Blech absezt. Ist der Niederschlag gleichförmig, so ist auch die Farbe auf dem
ganzen Blech dieselbe; die Farbe wechselt aber periodisch und geht durch alle
Nüancen des Sonnenspectrums in dem Maaße als die Dike zunimmt. Bildet sich der
Niederschlag unregelmäßig, so hat man auf demselben Blech eine Reihe verschiedener
Farben, welche den Newton'schen Farbenringen analog
sind.
Man kann sogar die farbigen Ringe mittelst folgenden Verfahrens hervorbringen,
welches im Wesentlichen mit dem von Nobili angewandten
übereinstimmt.
Man benuzt als positive Platte ein polirtes reines Argentanblech A, A, Fig. 39 (diese Legirung
von Nikel und Kupfer nimmt die Färbungen sehr gut an), und taucht dieses Blech
horizontal in die erwähnte alkalische Bleioxydlösung, nachdem man zuvor im Centrum
desselben auf seiner unteren Seite einen Leitungsdraht befestigt hat, welcher mit
dem positiven Pol der Säule communicirt. Man nähert nun der oberen Fläche des
Argentanblechs bis auf 1 oder 2 Millimeter einen Platindraht, welcher durch eine
Glasröhre C, D gestekt und nach Wollaston's Art eingeschmolzen ist, so daß der elektrische Strom in die
Flüssigkeit nur durch die sehr feine Spize C ausströmt;
es bildet sich dann eine Reihe farbiger Ringe, wovon die äußeren einen sehr großen
Durchmesser haben. Die Platte wird zulezt mit vielem Wasser abgewaschen und mit
Sägespänen getroknet.
Wenn das kreisförmige Argentanblech 15 Centimeter im Durchmesser hat, kann man
wenigstens drei oder vier Reihen ziemlich scharfer farbiger Ringe erhalten.
Ich will nun zeigen, daß diese farbigen Ringe den beim durchgehenden Licht und
keineswegs den beim reflectirten Licht entstehenden Newton'schen Farbenringen analog sind. Dieß ergibt sich aus der
Aufeinanderfolge der Farben (und wie durch die Untersuchungen des Verfassers
ebenfalls nachgewiesen wird, aus dem Verhältniß zwischen den Diken der Schichten und
ihrer Durchmesser. D. Red.). Dieses Resultat ließ sich auch wohl voraussehen; denn
wenn man farbige Ringe mit einem dünnen Plättchen bildet, dessen Brechungsverhältniß
zwischen den Brechungsverhältnissen der zwei sich berührenden Körper liegt, so
erhält man Ringe mit weißem und nicht mit schwarzem Centrum.
Dieß ist gerade der Erfolg, wenn das dünne Plättchen aus Bleisuperoxyd besteht, da
das Brechungsverhältniß dieser Substanz zwischen demjenigen der Luft und des Metalls
in der Mitte liegt. Bei diesen Ringen ist die Dike viel größer im Centrum, wo sich
mehr Superoxyd niederschlägt, als am Umfang. Das Umgekehrte findet statt bei den
farbigen Ringen, welche sich zwischen einer Glastafel und einer convexen Linse
zeigen, weil die Luftschicht im Centrum weniger dik ist als an der Peripherie.
Die Curve, welche durch die obere Fläche der Superoxydschicht in einer auf die
Metallplatte senkrechten und durch das Centrum gehenden Ebene gebildet wird, ist
leicht zu berechnen. Es sey BX in Fig. 40 die Metallplatte,
B ihr Centrum, A das
Ende der Spize des negativen Pols, durch welchen allein die Elektricität ausströmt.
C sey irgend ein Punkt; wenn der Strom hergestellt
ist, wird die Dike y der am Punkt C abgesezten Superoxyd-Schicht bloß von der Intensität des Stroms
und der Entfernung AC abhängen. Wäre diese
Intensität im umgekehrten Verhältniß mit der Länge AC, so hätte man
Textabbildung Bd. 96, S. 125
für die Gleichung der Curve in welche sich der obere Theil der
Superoxyd-Schicht endigt; in derselben bezeichnet m die Entfernung AB und A einen Coefficient, welcher von der Leitungskraft der
Auflösung und der Stärke der Säule abhängt. Diese Curve hat BX zur Asymptote und zwei Beugungspunkte in den
Entfernungen BD und – BD gleich m/2
√2, welche man mittelst des rechtwinkeligen Dreieks BOF erhält, dessen Seiten BO und OF gleich
der Hälfte der Entfernung AB sind. Bringt man den
Punkt A sehr nahe an B, etwa
bis auf einen halben Millimeter, so kann man m²
vor X² vernachlässigen und die Gleichung wird y = A/X, d.h. die Diken der Superoxyd-Schichten stehen ziemlich in
umgekehrtem Verhältniß mit den Durchmessern der Ringe.
Nachdem ich auf verschiedenen Platten mehrere Reihen Ringe dargestellt hatte, konnte
ich folgende Farben beobachten. Ich nenne ersten Ring denjenigen, welcher den
größten Durchmesser hat und der kleinsten Dike entspricht, und beginne mit den am
äußersten Rand befindlichen Farben.
Farben der Ringe (aus
Bleisuperoxyd), vom aͤußeren
Ring anfangend.
Farben der Newton'schen
Ringe, welche man im durchgehenden Licht sieht,
vom weißen
Centrum anfangend.
Erster
Ring.
Erster Ring.
Falbgelb, Violettroth, Blaßblau.
Gelb, Schwarz, Violett, Blau.
Zweiter Ring.
Zweiter
Ring.
Weiß, Gelb, Roth in Blauviolett
uͤbergehend(diese Farben sind sehr glaͤnzend).
Weiß, Gelb, Roth, Violett, Blau.
Dritter Ring.
Dritter Ring.
Gruͤn, Gelb, Roth, Blau,
Gruͤnlichblau.
Gruͤn, Gelb, Roth,
Blaͤulichgruͤn.
Der vierte Ring
und die folgenden sind Abwechselungen von Roth und
Gruͤn, welche sich immer mehr bilden, so daß man
am Ende die schwarze Farbe des braunen
Bleisuperoxyds erhaͤlt.
Der vierte Ring und die
folgenden sind Abwechselungen von Roth und
Gruͤnlichblau.
Man ersieht aus dieser Tabelle, daß die Analogie auffallend ist; betrachtet man
überdieß die Ringe von Bleisuperoxyd mit einem dunkelrothen Glas, so sieht man nur
ganz helle und dunkle Ringe und der erste dunkle Ring entspricht so ziemlich dem
Blau der ersten Ordnung; so daß die kleinste Dike der Superoxyd-Schicht, wie
die beim durchgehenden Licht sich zeigenden Ringe, eine glänzende Farbe liefert.
Das Mangansuperoxyd liefert Farben, welche denselben Ursprung haben.