Titel: | Olivier Mathey's verbesserte Daniell'sche galvanische Batterie; beschrieben von Dr. Paul Bronner in Stuttgart. |
Fundstelle: | Band 162, Jahrgang 1861, Nr. XXXIX., S. 118 |
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XXXIX.
Olivier Mathey's verbesserte Daniell'sche galvanische Batterie; beschrieben von
Dr. Paul Bronner in
Stuttgart.
Aus dem württembergischen Gewerbeblatt, 1861, Nr.
39.
Mir Abbildungen.
Bronner, über Mathey's verbesserte Daniell'sche galvanische
Batterie.
Hr. Olivier Mathey, Chemiker in Locle (Schweiz), hat mir
nachfolgende Modification der Daniell'schen Batterie
mitgetheilt, die sich als sehr praktisch bewährt hat, bei kleinem Volum eine
bedeutende Kraft zeigt und ohne erhebliche Verminderung der Stromstärke längere Zeit
ununterbrochen gebraucht werden kann.
Ein gewöhnliches Daniell'sches Element besteht bekanntlich
aus zwei Gefäßen, einem porösen inneren, verdünnte Schwefelsäure oder Kochsalzlösung
enthaltenden, in welcher Zink sich befindet, und einem äußeren, zur Aufnahme einer
gesättigten Lösung von Kupfervitriol und eines Kupfercylinders bestimmt.
Es ist bekannt, daß man die Quantität der Elektricität
durch Vergrößerung der wirksamen Metalloberflächen vermehren kann, daß aber die
elektrische Spannung der Anzahl der Plattenpaare oder
Elemente proportional ist. Für schwieriger zu zersetzende Lösungen, wie
Cyankupferkalium, Cyangoldkalium und ähnliche, ist es also wichtig, nicht zu wenig
Elemente – mindestens sechs – und diese von nicht gar zu kleiner
Oberfläche anzuwenden. Wird aber bei der gewöhnlichen Einrichtung der Daniell'schen Batterie die Zink- und Kupferoberfläche
vergrößert, so wird auch das Volumen der Batterie vergrößert, woraus
Unbequemlichkeiten erwachsen können. Um diese zu vermeiden, kommt es demnach darauf
an, die Daniell'sche Batterie so zu modificiren, daß in
einem gegebenen kleinen Raum die Metalloberfläche die größtmögliche und dennoch die
Wirkung eine möglichst andauernde (constante) sey. Vertauscht man, um ersterer
Anforderung zu entsprechen, den gewöhnlich angewandten massiven Zinkcylinder mit
einem hohlen, so wird dadurch der zweiten Anforderung zuwider gehandelt, denn die
Wirkung der Batterie hört offenbar dann auf, wenn die das Zink erregende Flüssigkeit
mit Zinkvitriol oder Chlorzink gesättigt ist, und dieß muß um so rascher eintreten,
je größer die Zinkoberfläche ist. Daraus folgt nothwendig, daß das Zink nicht innerhalb des porösen Gesäßes stehen darf, sondern
außerhalb; nur dann kann es bei
größtmöglicher Oberfläche mit der größtmöglichen Flüssigkeitsmenge in Berührung kommen,
also bei größter Kraftentwicklung möglichst lange wirksam bleiben.Dabei ergibt sich noch der weitere Vortheil, daß es bei dieser Anordnung
leichter ist, die Berührung zwischen dem Zink und dem porösen Gefäß zu
vermeiden, als in dem Fall, wenn das Zink innerhalb des letzteren steht.
Eine solche Berührung aber ist schädlich, weil sich an den Berührungsstellen
Kupferauswüchse bilden, durch welche das poröse Gefäß rasch unbrauchbar
wird.
Das Kupfer muß somit im porösen Gefäß seinen Platz
angewiesen erhalten; damit aber in einem so beschränkten Raum doch eine Oberfläche
zur Wirkung komme, die derjenigen des Zinks mindestens gleich ist, kann man keinen
Kupfercylinder anwenden, sondern muß das Kupferblech spiralförmig aufrollen.
Endlich muß die das Kupferblech berührende Kupfervitriollösung, wie bekannt,
möglichst gesättigt bleiben, wenn der Strom nicht geschwächt werden soll; dieß
erreicht man dadurch, daß man Kupfervitriolkrystalle an der Oberfläche der Lösung
anbringt und sie in dem Maaße ersetzt als sie verschwinden.
Man kommt hienach zu folgender Anordnung des Apparats:
In einem Glasgefäß (von etwa 10 Centimeter = 3 1/3 Zoll württembergisch Höhe und 7
Centimet. = 2 1/2 Zoll Durchmesser) steht ein Cylinder von amalgamirtem starkem
Zinkblech; innerhalb dieses Cylinders befindet sich das poröse Gefäß, am besten aus
unglasirtem Porzellan (Biscuit). In letzterem steht ein spiralförmig aufgerolltes
dünnes Kupferblech, das so geschnitten ist, daß die obere Kante einen Trichter
bildet, der die Kupfervitriolkrystalle aufnehmen soll.
Textabbildung Bd. 162, S. 119
Das Kupferblech erhält nämlich nachfolgende Form: ab ist die Höhe des Blechs an der Spitze des
Trichters, also de die Tiefe desselben; bc wählt man so, daß die Oberfläche des Blechs
mindestens gleich, besser doppelt so groß wird als die des Zinks.Nach Schweigger's Erfahrungen wird die größte
Wirkung erhalten, wenn das Kupfer doppelt so große Oberfläche besitzt als
das Zink und dasselbe von beiden Seiten umgibt.
Letztere Bedingung einzuhalten, ist aber bei dieser Anordnung ebenso
unmöglich, wie bei der gewöhnlichen Anordnung der Daniell'schen Elemente, und wird überhaupt nur bei der Wollaston'schen Batterie durchgeführt. Der durch
ihre Nichterfüllung erwachsende kleine Kraftverlust wird aber für technische
Zwecke reichlich aufgewogen durch das mittelst der vorgeschlagenen Anordnung
erreichte längere Wirksambleiben der Batterie. Statt des Kupferblechs, das man nicht überall dünn gewalzt sich verschaffen
kann, kann übrigens ebensogut weiches Messingblech dienen, weil es sich schnell mit
Kupfer überzieht und dann ganz wie reines Kupfer wirkt.
Das Zink wird nicht mit Kochsalzlösung erregt, die das Quecksilber angreifen würde,
sondern mit 2- oder 3procentiger Schwefelsäure (z.B. auf 2 Liter Wasser etwa 1
Unzenmaaß Schwefelsäure).
Eine solche Daniell'sche Batterie kann mehrere Wochen, ja
zwei Monate ohne Nachhülfe wirksam seyn.