Titel: | Ueber die Anwendung eines erwärmten Gemenges von Manganhyperoxyd und Schwefelsäure, oder einer Mischung von Salpetersäure und Schwefelsäure, anstatt Salpetersäure, in der Bunsen'schen Batterie; von Hrn. F. P. Leroux. |
Fundstelle: | Band 130, Jahrgang 1853, Nr. IX., S. 46 |
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IX.
Ueber die Anwendung eines erwärmten Gemenges von
Manganhyperoxyd und Schwefelsäure, oder einer Mischung von Salpetersäure und
Schwefelsäure, anstatt Salpetersäure, in der Bunsen'schen Batterie; von Hrn. F. P. Leroux.
Aus den Comptes rendus, August 1853, Nr.
9.
Leroux neue galvanische Batterie.
Hr. Guignet bemerkt (in der vorstehenden Abhandlung), daß
man die Salpetersäure in der Bunsen'schen Säule, bei
gewöhnlicher Temperatur durch ein Gemenge von Schwefelsäure und Manganhyperoxyd
ersetzen kann.
Ich wollte mich von der Richtigkeit der von ihm angegebenen Thatsachen überzeugen. Um
einen vergleichenden Versuch anzustellen, dessen Resultate einige Sicherheit
darbieten, bediente ich mich mehrerer Kohlen (Kohks aus Gasretorten), die ich aus
demselben Stück geschnitten hatte, damit die Porosität dieselbe war, sowie auch das
Leitungsvermögen; ich hatte eben so viele Diaphragmen, welche ich nach einander in
dasselbe Bunsen'sche Element mit innerer Kohle brachte,
dessen Zink vollkommen amalgamirt war; überdieß war ich besorgt, ein angesäuertes
Wasser von stets gleicher Stärke anzuwenden.
Dabei fand ich:
1) Daß die Wirkung des Manganhyperoxyds, wenn man es mit concentrirter Schwefelsäure
mischt und bei gewöhnlicher Temperatur anwendet, nicht mit derjenigen der
Salpetersäure vergleichbar ist, und daß es die Elektricitäts-Erzeugung in
Folge der Auflösung des Zinks nicht merklich vergrößert; die in dem Diaphragma
enthaltene Schwefelsäure (des Gemenges) wirkt fast nur als Leiter. Von dieser
letztern Thatsache habe ich mich auf die Art überzeugt, daß ich abwechselnd ein mit
dem Gemenge gefülltes Diaphragma anwandte, und ein anderes welches bloß
Schwefelsäure enthielt.
2) Wenn man das Gemenge mehrere Stunden sich selbst überlassen hat und es dann in die
Batterie bringt, so erhält man in der ersten Zeit einen fast eben so starken Strom
als mit Salpetersäure; aber die Stärke dieses Stroms nimmt rasch ab, und nach
Verlauf von zehn Minuten, höchstens einer Viertelstunde, ist es so schwach als ich
eben sagte.
Dieß rührt daher, daß das Gemenge bei gewöhnlicher Temperatur nur sehr langsam
Sauerstoff entbindet, daher, wenn man es sich selbst überläßt, der freie Sauerstoff
sich entweder durch Auflösung oder mechanisch in ihm anhäufen muß; in diesem Falle
wäre also der Apparat gewissermaßen mit einer Gasbatterie zu vergleichen; ist aber
einmal aller freie Sauerstoff verzehrt, so kann die Elektricitäts-Erzeugung
nur noch durch denjenigen Sauerstoff unterhalten werden, welcher sich nach und nach
sehr langsam entbindet.
3) Daraus folgt, daß wenn man die Sauerstoff-Entbindung vergrößern könnte, man
einen viel stärkeren Strom erhielte. Nun besteht das einfachste Mittel zu diesem
Zweck darin, die Temperatur zu erhöhen. Ich stellte also mein Element in ein Gefäß
mit Wasser, welches ich bis zum Sieden erhitzte; ein im Innern des Elements
angebrachter Thermometer zeigte mir dessen Temperatur an. Ich überzeugte mich so,
daß gegen 60° C. die Stromstärke sehr rasch zunahm; gegen 75° C.
erreichte sie das Maximum. Man bemerkt gleichzeitig einige Blasen Sauerstoff, welche
sich aus dem Gemenge entbinden. Auf diese Weise erhält man einen stärkeren Strom als
mittelst Salpetersäure.
Nur wenn man die Temperatur des fraglichen Gemenges erhöht, wird also hinreichend
Elektricität erzeugt; mit zunehmender Temperatur vermindert auch die Leitfähigkeit
der Flüssigkeiten die inneren Widerstände.
Leider ist dieses Verfahren nur in großem Maaßstab
anwendbar.
Indem ich über die Ursachen nachdachte, weßhalb die von Hrn. Guignet und mir beobachteten Resultate nicht übereinstimmen, verfiel ich
auf ein im Kleinen anwendbares bequemes Verfahren. Ich
vermuthete nämlich, daß zu den ersten Versuchen über die Anwendung des
Manganhyperoxyds Kohlen verwendet wurden, welche schon gebraucht und noch mit
Salpetersäure getränkt waren. Um zu sehen ob diese Erklärung zulässig ist, tränkte
ich eine nur mittelmäßig poröse Kohle mit Salpetersäure, und tauchte sie in das mit
concentrirter Schwefelsäure gefüllte Diaphragma. Der erzeugte Strom war stärker als
mit reiner Salpetersäure. Ich sah nun ein, welchen großen Vortheil die Anwendung der
Schwefelsäure gewähren kann. Durch ihre Verwandtschaft zum Wasser entzieht sie
nämlich solches der Salpetersäure, und macht sie unbeständiger, geeigneter
Sauerstoff abzugeben. Bekanntlich muß die in den Batterien angewandte Salpetersäure,
nachdem sie auf eine gewisse Verdünnung gekommen ist, als zu schwach beseitigt
werden; durch die Anwendung von Schwefelsäure kann man sie hingegen bis auf das
letzte Atom wasserfreier Salpetersäure benutzen.Bekanntlich wird die Entwässerung der Salpetersäure mittelst Schwefelsäure
bei der Bereitung der Schießbaumwolle benutzt. A. d. Red. Dazu kommt noch, daß der Verlust in Folge von Verdampfung, der Porosität der
Kohle und des Umgießens der Säuren, eine Flüssigkeit von geringerem Preise betrifft.
Die Schwefelsäure kann beiläufig ihr gleiches Volum Salpetersäure, welche man ihr
portionenweise und nach Bedarf zusetzt, hinreichend entwässern. Uebrigens ist diese
Schwefelsäure nicht verloren, sie läßt sich zum Auflösen des Zinks der Batterie
benutzen, wenn man sie vorher einige Zeit kochen läßt, um die letzten Antheile von
Salpetersäure zu verjagen, welche das Quecksilber auflösen und die Amalgamirung
zerstören könnten. Aus meiner Arbeit geht also hervor, daß man in der Bunsen'schen Batterie anstatt der reinen Salpetersäure,
mit Vortheil
1) Manganhyperoxyd und Schwefelsäure, aber mit Beihülfe
der Wärme, oder
2) Schwefelsäure, welche ein Zwanzigstel oder ein Zehntel Salpetersäure enthält, bei gewöhnlicher Temperatur anwenden kann.