Titel: | Eine neue und sehr kräftige thermo-elektrische Säule; von S. Marcus. |
Fundstelle: | Band 176, Jahrgang 1865, Nr. CX., S. 365 |
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CX.
Eine neue und sehr kräftige thermo-elektrische
Säule; von S. Marcus.Hr. Marcus, ein geborener
Mecklenburger und in Berliner Werkstätten zum Mechanicus ausgebildet, hat sich
schon früher durch Instrumente seiner Erfindung vortheilhaft bekannt gemacht,
z.B. durch einen compendiösen magneto-elektrischen Apparat zum Sprengen von
Minen mittelst des elektrischen Funkens, einen Apparat der von verschiedenen
Regierungen (unter anderen von der preußischen in mehreren Exemplaren) angekauft
worden ist. (P.)
Aus Poggendorff's Annalen der Physik und Chemie, 1865, Nr.
4.
Marcus, neue thermo-elektrische Säule.
In der Sitzung der Wiener Akademie vom 16. März d. J. hat Hr. Marcus über die von ihm erfundene und früher
auch der Akademie vorgezeigte Thermosäule folgende Mittheilung gemacht.Entnommen aus dem Anzeiger der kais. Akademie zu Wien, 1865, Nr. 8.
1) Die elektromotorische Kraft eines der neuen Thermo-Elemente ist gleich 1/25 der
elektromotorischen Kraft eines Bunsen'schen
Zink-Kohlen-Elements und dessen innerer Widerstand gleich 0,4 eines Meters
Normaldrahtes.
2) Sechs solcher Elemente genügen schon, angesäuertes Wasser zu zersetzen.
3) Eine Batterie von 125 Elementen entwickelte in einer Minute 25 Kubikcentimeter
Knallgas, wobei überdieß die Wasserzersetzung unter ungünstigen Verhältnissen
stattfand, indem der innere Widerstand der Säule weit größer als der des
eingeschalteten Voltameters war.
4) Ein Platindraht von 1/2 Millim. Dicke, in den Schließungsbogen derselben Kette
eingeschaltet, schmilzt.
5) Dreißig Elemente erzeugen einen Elektromagnet von 150 Pfund Tragkraft.
6) Die Strom-Erzeugung geschieht durch Erwärmung nur einer der Contactseiten der
Elemente, und durch Abkühlung der zweiten Contactseite mittelst Wasser von
gewöhnlicher Temperatur.
Zur Herstellung der in Rede stehenden Batterie ist einerseits die Gewinnung zweier zu
einem Thermo-Element sich eignender Elektricitäts-Erreger, andererseits aber eine
derartige Anordnung der einzelnen Elemente, der Wärme- und Abkühlungsvorrichtungen
nothwendig, um einen möglichst günstigen Effect zu erzielen. Ersteres bildet den
physikalischen, letzteres den constructiven Theil des Problems.
Bei der Lösung der ersten Aufgabe war Hr. M. bestrebt, folgende Punkte zu
erreichen:
a) solche Thermo-Elemente zu benutzen, die in der
thermo-elektrischen Reihe möglichst weit von einander liegen, dann solche, die
b) große Temperaturdifferenzen zulassen, so daß dieß
ohne Zuhülfenahme von Eis erreicht wird, was nur geschehen kann, wenn die Stäbe
möglichst hohe Schmelzpunkte besitzen;
c) sollten die Materialien, aus denen die Stäbe
angefertigt werden, nicht kostspielig und letztere leicht darstellbar seyn, und
endlich
d) sollte auch der zu den Elementen verwendete Isolator
hohen Temperaturen widerstehen können und genügende Festigkeit und Elasticität
besitzen.
Da weder die bisher gebräuchlichen Ketten aus Wismuth und Antimon, noch irgend eine
Combination der übrigen einfachen Metalle diesen Bedingungen entsprechen, so
benutzte Hr. M. die Thatsache, daß Legirungen in der thermo-elektrischen Reihe nicht
zwischen den Metallen stehen, aus denen sie zusammengesetzt sind, und wurde
hierdurch zu folgenden Legirungen geführt, welche den oben angegebenen Bedingungen
vollständig entsprechen.
Für das positive Metall:
10
Gewichtstheile
Kupfer,
6
„
Zink,
6
„
Nickel,
ein Zusatz von 1 Theil Kobalt erhöht die elektromotorische
Kraft.
Für das negative Metall:
12
Gewichtstheile
Antimon,
5
„
Zink,
1
„
Wismuth.
Durch öfteres Umschmelzen wird die elektromotorische Kraft der Legirung erhöht;
oder: Argentan, unter dem Namen Alpacca aus der Triestinghofer Metallwaarenfabrik mit dem oben bezeichneten negativen
Metall in Verbindung:
oder: als positive Legirung:
65
Gewichtstheile
Kupfer,
31
„
Zink,
und als negative:
12
Gewichtstheile
Antimon,
5
„
Zink.
Beide Stäbe werden nicht aneinander gelöthet, sondern durch Schrauben verbunden.
Das positiv elektrische Metall schmilzt bei etwa 1200° C., das negative bei
etwa 600°.
Da bei diesem Elemente nur die Erwärmung des positiven Metalls auf die
Elektricitäts-Entwickelung von Einfluß ist, so ist die Einrichtung getroffen, daß
nur dieses erwärmt wird, während das negative Metall, welches mit jenem in Contact
steht, die Wärme nur mitgetheilt erhält. Durch diese Anordnung wird es möglich
Temperaturen über 600 Grad anwenden zu können, und in Folge dessen größere
Temperaturdifferenzen zu erzielen.
Ein interessanter Beleg für die hierbei stattfindende Umwandlung der Wärme in
Elektricität ist der, daß das Wasser, welches zur Abkühlung der zweiten
Contactstelle des Elementes dient, sich sehr langsam erwärmt, so lange die Kette
geschlossen bleibt, daß die Erwärmung aber ziemlich schnell erfolgt, wenn dieselbe
geöffnet wird.
Die in Rede stehende Thermosäule wurde mit Rücksicht auf die Anwendung einer
Gasflamme construirt. Die einzelnen Elemente bestehen aus Stäben von ungleichen
Dimensionen; der positiv elektrische Metallstab ist 7'' lang, 7''' breit und 1/2'''
dick, der negative 6'' lang, 7''' breit und 6''' dick. 32 Elemente verschraubt Hr.
M. in der Weise miteinander, daß alle positiven Stäbe auf der einen, und alle
negativen auf der anderen sich befinden, und so die Form eines Gitters bilden. Die
Säule besteht nun aus zwei solchen Gitterwänden, welche dachförmig aneinander
geschraubt und durch eine Eisenstange verstärkt sind. Als Isolator zwischen der
Eisenstange und den Elementen wird Glimmer benutzt. Außerdem werden die Elemente,
namentlich dort, wo sie mit dem Kühlwasser in Berührung kommen, mit Wasserglas
bestrichen.
Zur Abkühlung der unteren Contactseiten der Elemente dient ein thönernes mit Wasser
gefülltes Gefäß.
Die ganze Säule hat eine Länge von 2 Fuß, eine Breite von 6 Zoll und eine Höhe von 6
Zoll.
Hr. M. theilte ferner mit, daß er eben einen Ofen ausgeführt habe, welcher für 768
Elemente berechnet ist. Dieselben repräsentiren eine Bunsen'sche Zink-Kohlen-Kette von 30 Elementen und consumiren pro Tag 240 Pfund Kohle (2 Gulden 40 Kreuzer).
Schließlich bemerkt er, daß wenngleich er nicht der Meinung sey, mit dieser Säule
schon das von ihm angestrebte Ziel erreicht zu haben, er doch glaube, daß dieselbe
den Weg bezeichne, der weiter zu verfolgen sey.Die Wiener Akademie hat Hrn. Marcus in Anbetracht der Wichtigkeit der von ihm gemachten
Erfindung und damit dieselbe zum Gemeingut werde, einen Betrag von 2500
Gulden bewilligt.