Titel: | Die Bunsen'sche Tauch-Batterie; von Joh. Müller in Freiburg i. B. |
Autor: | Joh. Müller |
Fundstelle: | Band 205, Jahrgang 1872, Nr. LXI., S. 193 |
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LXI.
Die Bunsen'sche
Tauch-Batterie; von Joh. Müller in Freiburg i.
B.
Mit Abbildungen auf Tab.
VI.
Müller, über die Bunsen'sche Tauch-Batterie.
II.
Die einfachste Form der Tauchbatterie, wie ich sie von Hrn. Metzger in Freiburg ausgeführt in meinen physikalischen Vorlesungen
anwende, dürfte wohl die seyn, welche in Figur 1–4 in 1/4 der
natürlichen Größe dargestellt ist.
An den beiden Enden eines horizontalen Bretes A (im
Grundriß Fig.
2 nicht sichtbar) sind die beiden Holzwände BB
und CC aufgesetzt. An BB ist
oben die Leiste bb, an CC
ist cc angeschraubt. Im Grundriß Fig. 2 ist nur die vordere
Hälfte der Leisten bb und cc
dargestellt. Auf die Leiste bb einerseits und cc andererseits wird dann der oben breitere Theil der
Stäbe DD aufgeschraubt, von deren unterem, kürzerem und
schmälerem Theil die Kohlen- und Zinkplatten getragen werden. Die Form des
Stäbchens DD ist aus dem Querschnitt Fig. 3 zu ersehen.
Im Grundriß Fig.
2 erscheinen die Plattenpaare 1, 2 und 3 durch den breiteren Theil der sie
tragenden Holzleiste D verdeckt, während die
Plattenpaare 4, 5 und 6 in Figur 2 so dargestellt
sind, wie sie in einem durch die horizontale Oberfläche von Bb und Cc gelegten Schnitt von oben
betrachtet, erscheinen.
Wie je zwei einander gegenüberstehende, in den gleichen Bechern eintauchende Platten
befestigt sind, ersieht man aus Fig. 3. Die beiden Platten
werden von einem Messingstäbchen ss getragen, welches
durch ein Loch in den
Platten Z und K und durch
ein solches in der Leiste D hindurchgesteckt ist. Damit
dieses Stäbchen keine leitende Verbindung zwischen Z und
K herstellen kann, steckt es in den aus Hartgummi
verfertigten Hülsen h und h', von denen die eine in dem entsprechenden Loche der Kohlenplatte, die
andere in dem entsprechenden Loche der Zinkplatte steckt. Mittelst der
Schraubenmuttern m und m'
werden die Platten K und Z
fest gegen die Leiste D angepreßt.
Die Platten Z und K sind aber
nicht einfach gegen das Holz der Leiste D angepreßt,
sondern da wo sie angedrückt werden ist die Holzleiste mit einem Kupferblech
versehen, welches gleichfalls vom Messingstäbchen ss
gehörig isolirt ist. An das Kupferblech, gegen welches die Zinkplatte 1 angepreßt
wird, ist ein Kupferdraht gelöthet, welcher zur Schraubklemme n führt, die den negativen Pol der Säule bildet. Die Kohlenplatte von 1
ist dann mit der Zinkplatte von 2 durch einen auf D
befestigten Streifen von Kupferblech verbunden. Ein gleicher Streifen von
Kupferblech, welcher auch im Aufriß Fig. 1 sichtbar ist,
verbindet in gleicher Weise die Kohlenplatte von 2 mit der Zinkplatte von 3.
Das Kupferblech, gegen welches die Kohlenplatte von 3 angepreßt wird, ist mittelst
eines Kupferdrahtes mit der Schraubklemme p verbunden,
welche den positiven Pol der aus den Plattenpaaren 1, 2 und 3 bestehenden Säule
bildet.
An der zweiten Holzleiste ist die Kohlenplatte von 4 mit der Zinkplatte von 5, und
die Kohlenplatte von 5 mit der Zinkplatte von 6 durch einen Kupferstreifen in
leitende Verbindung gesetzt, wie auch aus dem Grundriß Fig. 2 deutlich zu ersehen
ist, während das Kupferblech der Zinkplatte von 4 und das Kupferblech der
Kohlenplatte von 6 durch Kupferdrähte mit den entsprechenden (in der Figur
fehlenden) Klemmschrauben n' und p' verbunden sind.
Wird p mit n' leitend
verbunden, so bildet n den negativen und p' den positiven Pol einer Säule von 6 Bechern. Setzt
man aber n mit n' und p mit p' in leitende
Verbindung, so ist n der negative und p der positive Pol einer Säule von 3 Doppelbechern.
Bei der von mir gebrauchten Tauchbatterie sind nicht, wie in unseren Figuren, an
jeder der beiden Leisten DD und D'D' nur 3, sondern 5 Plattenpaare befestigt, so daß man mit derselben
entweder eine Säule von 10 einfachen oder eine solche von 5 Doppelbechern herstellen
kann.
Die Becher, welche die erregende Flüssigkeit enthalten, stehen in einem niedrigen
Kasten FF, welcher auf der Bodenplatte AA aufsitzt, wenn die Batterie nicht in Gebrauch ist.
Soll sie gebraucht werden, so wird der Kasten FF sammt allen
Bechern mittelst der rechteckigen Klötzchen N gehoben
und in einer bestimmten Höhe festgestellt, wie dieß namentlich durch Fig. 4 verständlich wird,
welche eine perspectivische Ansicht des Gestelles darstellt und zwar der
Raumersparniß wegen nicht in der ganzen Länge für drei oder fünf, sondern nur für
einen Becher; der Kasten FF, Fig.
4, faßt nämlich nur die beiden hintereinander stehenden Becher der
Plattenpaare 1 und 6, Fig. 2.
In der in unseren Figuren gezeichneten Stellung sind die Klötzchen N höher als breit; mit ihrer Breite füllen sie gerade
die in der Mitte der verticalen Breter BB und CC angebrachten Spalten S
aus, welche oben bei R so viel erweitert sind, daß man
die Klötzchen N, wenn sie hinlänglich gehoben sind, um
90° drehen also ihre breite Seite in horizontale Lage bringen kann, wodurch
dann auch der ganze Kasten FF in der Höhe von R erhalten wird, da die Klötzchen N an einen starken Metallstift angesteckt sind, welcher in der Mitte der
entsprechenden Seite des Kastens F eingeschraubt ist.
Durch einen dickeren Metallknopf wird verhindert daß man die Klötzchen N von dem Stift abziehen kann, auf welchem sie
stecken.
Weit luxuriöser aber auch vielfach solider ist die Chromsäure-Batterie
ausgeführt, welche Desaga in Heidelberg nach Bunsen's Angaben construirt. An einer aus drei Stücken
zusammengesetzten Holzleiste sind 5 Plattenpaare in einer Weise befestigt, wie es
Fig. 5,
6 und 7 in 1/4 der
natürlichen Größe darstellen. Der Kupferstreifen, welcher eine Kohlenplatte mit der
Zinkplatte des vorangehenden oder mit der Zinkplatte des folgenden Paares verbindet,
ist 1 Millimet. dick. An den Kupferstreifen ab der einen
Seite ist ein Kupferstreifen o und an diesen unten die
Zinkplatte Z angelöthet. Neben o sind in dem Kupferstreifen ab zwei Löcher
eingebohrt, welche auf entsprechende Löcher der Holzleiste passen. In diese Löcher
sind die aus Buchsbaumholz verfertigten Hülsen m und m' eingesteckt, welche eine vollständige Isolirung der
Zinkplatte von der gegenüberstehenden Kohlenplatte bewirken. Durch diese Hülsen
gehen die Messingstäbchen ss und s's' hindurch, an welchen einerseits die Schraubenköpfe n und n', andererseits die
Flügelmuttern f und f'
angeschraubt sind. Durch die Flügelmuttern f und f' wird die Kohlenplatte K
mittelst der eisernen Platte rr gegen den Kupferstreifen
cd angepreßt und zwar ist an der Stelle des
Kupferstreifens cd auf welche das obere Ende der
Kohlenplatte K zu liegen kommt, ein Stück Platinblech
aufgelöthet.
Die Zinkplatten sind auf der Rückseite mit Wachs überzogen.
Acht Holzleisten zu fünf Plattenpaaren sind zu einer Säule verbunden. Die Hebung und Senkung der 40
Becher geschieht mittelst einer Kurbel durch Vermittelung von Bandseilen.
Als die im vorhergehenden Heft dieses Journals Seite 104 beschriebenen Versuche zur
Bestimmung der elektromotorischen Kraft und des Leitungswiderstandes der
Chromsäure-Becher angestellt wurden, war zufällig außer dem stromerzeugenden
Becher noch ein zweiter mit der Flüssigkeit gefüllt, welcher ganz von der Leitung
ausgeschlossen blieb, also weder einen Strom erzeugte noch einen solchen in irgend
einer Weise leitete. Dessen ungeachtet erhitzte sich die Flüssigkeit und zu Ende des
Versuches war ihr specifisches Gewicht auf 1,245 gestiegen, während das des
stromerzeugenden Bechers nur wenig mehr, nämlich 1,255 betrug.
Daraus geht nun unzweifelhaft hervor, daß die Chromsäure-Lösung auch direct
das Zink stark angreift, daß also in den besprochenen Bechern eine starke locale Wirkung auftritt. Um diese möglichst zu
vermindern, müssen also die Zinkplatten nicht nur gut amalgamirt, sondern auch auf der Rückseite gut gefirnißt seyn.
Bei den früher besprochenen Versuchen war die Rückseite der Zinkplatten nicht gefirnißt und dadurch erklärt sich auch die enorm
rasche Abnahme der Stromstärke. Nachdem die Zinkplatten frisch amalgamirt und auf
der Rückseite mit Steinkohlentheer angestrichen worden waren, wurde eine neue
Versuchsreihe angestellt, welche folgende Resultate gab:
Zeit
Ablenkung der Tangentenbussole.
Specif. Gew. derFlüssigkeit.
2h 55'
34°
1,145
3h 30'
30°
1,147
4h 15'
24,5°
1,170
5h 5'
13,5°
1,234
6h 25'
5,2°
1,256
Vergleicht man diese Versuche mit den früheren, so ist nicht zu verkennen, welch'
günstigen Einfluß das Anstreichen der Rückseite der Zinkplatten hat. Die Stromstärke
ist weit weniger schnell gesunken und das specifische Gewicht der Flüssigkeit hat
viel weniger rasch zugenommen.
Die Zunahme des specifischen Gewichtes der elektromotorischen Flüssigkeit kann nur
daher rühren, daß zu den schon von Anfang an in der Lösung befindlichen Säuren und
Salzen noch Zinkoxyd hinzukommt, welches wahrscheinlich als schwefelsaures Zinkoxyd
in der Lösung bleibt.
Nach einer qualitativen Analyse enthält das gelbe Salz, welches nebst Chromalaun
zunächst aus der Lösung herauskrystallisirt, vorzugsweise Chromsäure und Kali nebst
etwas Schwefelsäure und Spuren von Zink. Es ist also der Farbe nach wohl saures
chromsaures Kali, womit auch die Form der kleinen nicht ganz deutlich ausgebildeten Kryställchen
übereinzustimmen scheint.
Um bequem wahrnehmen zu können, wenn die Chromsäurelösung so concentrirt geworden
ist, daß es räthlich seyn dürfte die Versuche zu unterbrechen und die Becher mit
frischer Lösung zu füllen, hat Herr Glaskünstler Kramer
dahier ein kleines Aräometer construirt, dessen Hals ungefähr 2 Millimeter dick ist
und dessen Scale nur aus zwei Punkten besteht, deren
einer, dem specifischen Gewicht 1,145 entsprechend, sich nahe am oberen Ende des
Halses befindet, während der zweite nahe am unteren Ende des Halses liegende Punkt
dem specifischen Gewichte 1,18 entspricht. Dieses Aräometer wird in einen der
Chromsäure-Becher eingesetzt. Anfangs sinkt es bis zum obersten Punkte ein.
Während des Gebrauches der Batterie steigt das Aräometer allmählich, bis der untere
Punkt im Spiegel der Flüssigkeit erscheint. Jetzt ist es an der Zeit, die bis dahin
gebrauchte Flüssigkeit zu entfernen und die Becher mit frischer Lösung zu
füllen.