Titel: | Ueber Volta'sche Batterien; vom Ingenieur Steinert. |
Fundstelle: | Band 160, Jahrgang 1861, Nr. XXXVII., S. 117 |
Download: | XML |
XXXVII.
Ueber Volta'sche Batterien; vom Ingenieur Steinert.
Aus Stamm's illustrirter Zeitschrift, 1861 S.
64.
Steinert, über Volta'sche Batterien.
Taucht man zwei verschiedene Metalle, z.B. Kupfer und Zink, in angesäuertes Wasser,
so erregen diese Metalle bekanntlich einen galvanischen Strom. Dieser Strom ist aber
nur von kurzer Dauer, und zwar aus folgendem Grunde: das Zink entzieht der
angesäuerten Flüssigkeit Sauerstoff und bildet mit demselben Zinkoxyd; der hierdurch
gleichzeitig freiwerdende Wasserstoff geht zum Kupfer und setzt sich an dessen
Oberfläche in Gestalt von feinen Bläschen fest. Deßhalb stehen sich nach kurzer Zeit
nicht mehr die ursprünglichen Stromerreger, Kupfer und Zink, sondern auch
Wasserstoff und Zinkoxyd gegenüber, wodurch der Strom zuerst geschwächt wird und
bald ganz aufhört.
Um nun constante, d.h. längere Zeit hindurch gleichmäßig
wirkende Batterien zu erhalten, muß das Zinkoxyd entfernt und das Wasserstoffgas
verhindert werden, sich am Kupfer anzusetzen. Dieß geschieht, indem man sowohl das
Zinkoxyd als den Wasserstoff veranlaßt, neue Verbindungen einzugehen; man umgibt
deßhalb in den beiden bekannten Daniell'schen und Bunsen'schen constant wirkenden Elementen das Zink mit einer Flüssigkeit,
welche das gebildete Zinkoxyd auflöst und das Kupfer oder statt dessen die Kohle mit
einer sauerstoffreichen Flüssigkeit, welche einen Theil ihres Sauerstoffs abgibt, um
mit dem frei werdenden Wasserstoff Wasser zu bilden. Die beiden Flüssigkeiten müssen
aber getrennt erhalten werden, eine poröse, den Strom durchlassende Scheidewand muß
das Vermischen der beiden Flüssigkeiten verhindern. Bei den eben genannten zwei
constanten Batterien wird diese Scheidewand durch ein Diaphragma aus leicht
gebranntem Thon gebildet, welches das Vermischen der Flüssigkeiten verhindert, dabei
aber dem galvanischen Strome ungehinderten Durchgang gestattet. Betrachtet man nun
ein Daniell'sches Element näher, so findet sich innerhalb
der Thonzelle das von verdünnter Schwefelsäure umgebene Zink, und außerhalb der
Thonzelle das von einer gesättigten Lösung schwefelsauren Kupferoxyds umgebene
Kupfer. Bei Erzeugung des Stromes findet nun folgender Vorgang statt: das Zink
zerlegt das Wasser der verdünnten Schwefelsäure und bildet Zinkoxyd, welches von der
verdünnten Schwefelsäure aufgelöst wird; der hiebei freiwerdende Wasserstoff geht
durch die Thonzelle und verbindet sich mit dem Sauerstoff des Kupferoxyds, dessen
Kupfer sich am Kupferpole metallisch ablagert; die freiwerdende Schwefelsäure wird
zur Auflösung des gebildeten Zinkoxyds verwendet.
Die Wirkung des Daniell'schen Elements ist also derart,
daß die Oberflächen der Stromerreger fortwährend metallisch erhalten werden;
dasselbe besitzt jedoch andere Mißstände, deren Beseitigung sehr wünschenswerth
erscheint. Das Innere der Thonzelle enthält nämlich in Folge des chemischen
Processes nach einiger Zeit nicht mehr verdünnte Schwefelsäure, sondern eine Lösung
von schwefelsaurem Zinkoxyd, wodurch der oben geschilderte Vorgang gestört wird.
Ferner geben auch die Thondiaphragmen Veranlassung zu Mißständen. Besteht nämlich
die Thonzelle aus unreinem Thone, so wird sie von der Schwefelsäure nach kurzer Zeit
zerstört, dasselbe findet auch statt, wenn sie zu schwach gebrannt ist; ist die
Thonzelle aber zu hart gebrannt, so setzt sie dem galvanischen Strome auf Kosten der
Stromstärke zu großen Widerstand entgegen. Da nun aber die Thonzellen nur selten
beim richtigen Hitzgrade gebrannt zu seyn pflegen, so geben sie auch zu
mannichfachen Störungen in den Batterien Veranlassung. Dabei sind sie kostspielig
und müssen oft erneuert werden.
Eine Erfindung des Hrn. Strache bezweckt nun, die
Mißstände der Daniell'schen Batterien zu beseitigen.
Derselbe verwendet nämlich zur Füllung eine verdünnte Lösung von salpetersaurem Kupferoxyd und concentrirte
Kochsalzlösung. Bei dieser Füllung schlägt sich am Kupferpole gleichfalls
metallisches Kupfer nieder, während die freiwerdende Salpetersäure sich mit dem Zinkoxyd zu basisch
salpetersaurem Zinkoxyd verbindet, welches als in der Kochsalzlösung unlöslich als ein weißes Pulver zu Boden fällt, wodurch die das Zink umgebende Flüssigkeit unverändert
erhalten wird. Hr. Strache hat ferner auch die Thonzelle
beseitigt und derselben ein Diaphragma von mit Collodium bestrichenem
Baumwollenzeuge substituirt. Ein solches Diaphragma, mit dem gehörigen Anstriche von
Collodium versehen, erhält die Flüssigkeiten vollkommen getrennt, und bietet dabei
dem Strome nur sehr geringen Widerstand. Dasselbe besitzt außerdem noch den
Vortheil, daß man ihm eine beliebige Form und Größe geben kann, was für manche
Zwecke, namentlich in der Galvanoplastik, bei der galvanischen Vergoldung,
Versilberung u.s.w. von großer Wichtigkeit ist. Ferner kann man durch einen dickeren
oder dünneren Collodiumanstrich dem Diaphragma einen beliebigen Widerstand geben, es also den verschiedenen Zwecken anpassen.
Dabei ist dasselbe dauerhaft und der Anschaffungspreis gering.
Das Strache'sche Element dürfte sich sonach zur Anwendung
für gewerbliche und galvanoplastische Zwecke jedenfalls empfehlen, und wird es auch
in der elektrischen Telegraphie, namentlich für Localbatterien, sehr verwendbar
seyn.