Titel: | Fortschritte der angewandten Elektrochemie. |
Autor: | Franz Peters |
Fundstelle: | Band 304, Jahrgang 1897, S. 293 |
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Fortschritte der angewandten Elektrochemie.
Von Dr. Franz Peters.
(Schluss des Berichtes S. 283 d. Bd.)
Mit Abbildung.
Fortschritte der angewandten Elektrochemie.
D. Apparatur.
Für elektrochemische Anlagen empfiehlt Chr. Eberle (Zeitschr. f. Elektrochem., 1897 Bd. 3 S. 281), wenn
häufige und bedeutende Schwankungen im Kraftbedarfe zu erwarten sind, Grosswasserraumkessel. Dampfüberhitzung ist
selbst bei den
vollkommensten Maschinen und hohem Betriebsdrucke stets vortheilhaft. Ueber das magnetische Verhalten galvanischer
Eisen-, Nickel- und
Kobaltniederschläge hat W. Leik (Wied. Ann., 1896 Bd. 58 S. 619 und Bd. 59 S. 750) Untersuchungen
angestellt. Das praktisch interessanteste Resultat, das auch Parsholl erhielt, ist, dass Eisen mit 4,7
Proc. Nickel die am höchsten liegende Magnetisirungscurve aufweist. Magnetschenkel mit solchen Eisennickellegirungen
sind also bei
Dynamos vortheilhaft zu verwenden. Sie sollen bei den Niagarawerken bereits in Gebrauch sein.
Der Wirkungsgrad elektrolytischer Apparate hängt nach F. Hurter, Zahorski Wareïng und Auer (Soc. of Chem. Ind., Zeitschrift für Elektrochem., 1896 Bd. 2 S. 535) ab von der Stromleistung (a), dem Widerstände der Zelle (R), der elektromotorischen Gegenkraft der
Polarisation (e) und der gesammten durch die Zelle geschickten Stromstärke (A) und ist =\frac{a}{A\,R+e}. Der innerhalb der Zelle nutzbar gemachte Energietheil ist also
\frac{a\,.\,e}{A\,.\,R+e}=\frac{a\,e}{V}. Der Wirkungsgrad des Stromes lässt sich nur durch Messung der
aufgewandten Stromstärke und Wägung des erhaltenen Productes bestimmen. Er wird nahe bei 1 liegen, wenn die Producte
so schnell, wie
sie sich bilden, dem Bereiche der Elektrolyse entzogen werden können. Die elektromotorische Kraft der Polarisation
kann annähernd als
Minimum aus den thermochemischen Daten berechnet werden, namentlich wenn man die Rückbildung der Endproducte der
Elektrolyse zu den
Anfangsproducten zu Grunde legt. Genauer ist die directe Messung. Man ermittelt mit einem Voltmeter von 1000 Ohm
Widerstand den
Potentialunterschied zwischen zwei Elektroden (Vt) und dann den zwischen einer Hilfselektrode und der Anode (Va) sowohl wie der Kathode (Vk), so ist e = Vt
– (Va + Vk). Im Grossbetriebe misst man die elektromotorische Gegenkraft (die dabei meist etwas
zu niedrig gefunden wird) mit einem Voltmeter einfach durch Stromunterbrechung, sobald die Zelle in gewohnter Weise
arbeitet. Oder man
schickt durch die Zelle nach einander Ströme, deren Stärke einmal unter, einmal über der normalen liegt, und bestimmt
die
Potentialunterschiede an den Hauptelektroden. Sind A1 und A2 die Stromstärken, V1 und V2 die Potentialdifferenzen, so ist
e=\frac{V_1\,.\,A_2-V_2\,.\,A_1}{A_2-A_1}. So kann auch der Widerstand gefunden werden:
R=\frac{V_2-V_1}{A_2-A_1}. Der Widerstand der Elektroden wird annähernd berechnet, indem der Widerstand von der
Verbindungsstelle der Elektroden bis zu deren entgegengesetztem Ende festgestellt und diese Zahl durch 3 dividirt
wird. Der Widerstand
der zu elektrolysirenden Lösung wird aus der Entfernung und der Oberfläche der Elektroden und dem bekannten specifischen
Widerstände
des Elektrolyten gefunden. Den grössten Theil des Gesammtwiderstandes der Zelle bildet in den meisten Fällen der
Widerstand der
Diaphragmen. Er nimmt mit steigender Temperatur ab. Mit Kochsalzlösung durchtränkte, 1,5 mm starke Bretter zeigten
auf 0,1 qm Fläche
0,080 Ohm Widerstand bei Birke, 0,130 bei Tanne, 0,196 bei Rothfichte und 0,336 bei Eiche, wogegen ein 10 mm dickes
Portlandcementdiaphragma 0,0340 und ein Pergamentpapierdiaphragma 0,0376 Ohm Widerstand ergaben. Einen beachtenswerthen
Theil des
Widerstandes bilden auch die Kohlen anöden. Der specifische Widerstand der untersuchten Proben schwankte zwischen
0,337 und 5,77, der
vor dem Gebrauch elektrisch hoch erhitzter zwischen 0,337 und 0,66. Letztere zeigen bei der Kochsalzelektrolyse auch
eine bessere
Haltbarkeit.
Hölzerne Elektrolysirgefässe überziehen H. und D. Cappeln (Norwegisches Patent Nr. 4222) mit einem
dickflüssigen Firniss aus 9 Th. Asphaltlack und 1 Th. Wasserglas. Drei Elektrolyseure für Laboratorien, die Neues
nicht bieten,
beschreibt Paul Fuchs (Zeitschr. f. Elektrochem., 1896 Bd. 3 S. 223).
Wo Elektroden aus metallisch leitenden Stoffen stark abgenutzt werden würden, will Wilson (Amerikanisches Patent Nr. 556038) Flüssigkeitselektroden verwenden. Die Flüssigkeit fliesst durch nichtleitende
poröse oder fein gelochte Rohre durch das Elektrolysirgefäss oder durch Trichter in dieses ein.
Gegossene Anoden aus Zink und Cadmium werden nach F. Mylius und R. Funk (Zeitschr. f. anorgan. Chem., 1896 Bd. 13 S. 151) unter dem Einflüsse anhaftender Oele so
corrodirt, dass die Oberflächenschicht dem elektrolytischen Angriff entzogen, unterfressen und als solche abgesondert
wird. Gewalzte
Metallbleche (z.B. von Zink und Silber) werden ähnlich corrodirt, aber ohne Mitwirkung fettartiger Substanzen. Für
bleihaltiges Zink
wird die Corrosionsfähigkeit durch plötzliche Abkühlung bei dem Gusse und durch mechanische Bearbeitung wesentlich
gehemmt. Der
letztere Einfluss kann zur Bildung unterfressener Oberflächenschichten führen. Für die Corrosionsfähigkeit des reinen
Zinks ist die
mechanische Bearbeitung von geringem Einflüsse.
Die Polarisation bei der Elektrolyse kann nach C. Hessel (D. R. P. Nr. 86010) vermindert werden, wenn man
die Kathoden aus einzelnen senkrechten dünnen Drähten herstellt, an denen die Wasserstoffbläschen schwer haften,
so dass sie von dem Elektrolyten, der von unten nach oben an ibnen entlang
strömt, schnell fortgeführt werden können. Auf ähnliche Weise erreicht C. Kellner (D. R. P. Nr. 85818)
denselben Zweck. Charakterisirt ist seine Anordnung aber besonders dadurch, dass jeder Draht zwischen mehrere entgegengesetztpolige
fällt. Dadurch wird die ganze Drahtoberfläche wirksam. Eine viereckige Ausführungsform dieses Elektrodensystems zeigt
Fig. 4. Um flache Streifen a aus Hartgummi oder in Kerben dieser Streifen
sind Platindrähte so gewickelt, dass nach dem Aneinanderschieben dieser Streifen in mit Nuthen versehenen Leisten
b die Kathodendrähte K des einen Streifenpaares zwischen die Anodendrähte
A des anderen Paares fallen und umgekehrt. Die gleichpoligen Drähte liegen je in einer Ebene, so dass
sie durch Aufgiessen einer leicht schmelzenden Legirung leitend verbunden werden können. Bei Anordnung der Elektroden
in krummliniger
Form sind auch die Streifen entsprechend gestaltet, indem die Drähte durch verschieden hohe Hartgummischeiben nahtartig
gezogen und an
den Endplatten vergossen werden. Um den von oben in das Zersetzungsgefäss einfliessenden Elektrolyten der Wirkung
des Stromes
vollkommen und fortschreitend aussetzen zu können, gestaltet E. Peyrusson (D. R. P. Nr. 87338) die eine
oder beide Elektroden schraubenförmig mit nahe an einander liegenden Windungen. Die innere Elektrode wird von einem
porösen Gefäss,
dessen innerer Durchmesser gleich dem der Elektrode ist, umgeben. Dieses Diaphragma passt in den Innenraum der äusseren
Schraube,
deren Windungen durch äussere Stäbe oder eine Wand gestützt werden. Das Ganze steht in einem äusseren Gefäss aus
Porzellan, Holz oder
Metall, das innen mit Asbesttuch ausgelegt ist.
Textabbildung Bd. 304, S. 294
Fig. 4.
Um zu Platinelektroden grosse Strommengen zuleiten und beide Flächen ausnutzen zu können, sie widerstandsfähig und doch billig
zu
machen, benutzt W. C. Heraeus (D. R. P. Nr. 88341) ein dünnes Platinblech zur Verbindung zweier oder
mehrerer mit gut leitendem Material gefüllter Platinröhren innerhalb des Bades. Ausserhalb erfolgt die Verbindung
durch leitende oder
nichtleitende Querstege.
Der schnelle Zerfall der Kohlenelektroden rührt nach Cappelen und Cappelen
von der Gasentwickelung im Innern her. Um diese zu vermeiden, sollen nach englischem Patent Nr. 13521/1896 die Poren
durch ein
Imprägnirungsmittel, am besten Paraffin, ausgefüllt werden. Sehr neu ist diese „Erfindung“ gerade nicht. Kohlenkörper stellen
Shrewsbury und Dobell (Electric. World, 1895 Bd. 26 S. 567) aus 10 Th.
Anthracit, 4 Th. bituminöser Kohle und 7 Th. Theer oder Pech durch Formen mit einem Drucke von 1,5 k/qc her. Je nach der verlangten verschiedenen Leitfähigkeit glüht man dann die Körper in
Formen bei verschiedenen Temperaturen, z.B. Dielectrices bei 800°, solche von hohem Leitungswiderstand bei 825°,
die für galvanische
Elemente 4 Stunden lang bei 875°, Platten für elektrolytische Zwecke bei 1000° und dann in Asche eingepackt 4 Stunden
bei 1375°. Man
kann auch unter einem Drucke von mehr als 20 k/qc formen, aus
den Formen nehmen, in Oefen trocknen und dann glühen. Durch ein vollständiges Zusammensintern bei sehr hoher und
lange andauernder
Temperatur erhält A. Lessing (Privatmittheilung) elektrolytische Kohlen von stahlähnlichem Aussehen, rein
metallischem Klange und so grosser Härte, dass sie auf der Schmirgelscheibe nicht mehr zu schleifen sind und Glas
leicht ritzen. Sie
leiten den Strom gut und sollen lange Lebensdauer besitzen (vgl. oben bei Alkalibromiden H. Pauli).
Dadurch, dass bei ihrer Herstellung eine Schwindung von mehr als 10 Proc. eintritt, ist es sehr schwierig, zusammenhängende
grosse
Platten zu erzeugen. Bis jetzt können nur solche von 80 cm Länge und 15 bis 20 cm Breite erzeugt werden. Zur Herstellung
widerstandsfähiger Kohle aus körnigem Material setzen A. Ch. Girard und E. A. G.
Street (D. R. P. Nr. 85335) dieses in einer Kammer, die zwischen einem oder mehreren Elektrodenpaaren als Zwischenelektrode
dient, der Einwirkung eines oder mehrerer Doppellichtbogen aus. Ein nicht oxydirendes und kohlenstoffhaltiges Gas
kann ausserdem
eingeleitet werden. Gepresste galvanische Kohlen macht E. Steffahny (D. R. P. Nr. 90032) dadurch
haltbarer und für elektrolytische Zwecke verwendbar, dass er sie mit einem Pflaster aus widerstandsfähigerer Kohle,
besonders
Retortenkohlenstücken, überzieht, wobei zweckmässig eine mehrfache Vergrösserung der Oberfläche zu erzielen ist.
Man setzt z.B. in das
weiche Gemenge von Russ, Theer und gemahlenem Graphit vor der Briquettirung Retortenkohlenstücke ein oder kittet
sie auf. Ferner
können sie in Nuthen oder Löcher der gepressten Kohle nach dem Brennen eingesetzt, auf sie aufgesetzt oder aufgeschraubt
werden.
Retortengraphitabfälle, natürliche und künstliche kleinere Kohlenstückchen will C. Hoepfner (Englisches
Patent Nr. 17505/1895 und D. R. P. Nr. 90032) dadurch für die Herstellung von Elektroden verwendbar machen, dass
er sie auf einem
grösseren paraffinirten Kohlenträger befestigt. Diese Stücke können auch (D. R. P. Nr. 90636) mit einer Kittmasse
aus nichtleitendem
Material (z.B. Asphalt) pflastersteinartig zusammengeleimt oder auf einer Unterlagsplatte bürstenartig verbunden
werden. Eine Seite
wird durch Einreiben mit Graphit leitend gemacht und galvanisch mit einem Metallüberzuge versehen. Die Anwendung
derartig
hergestellter doppelpoliger Elektroden soll folgende Vortheile bieten: 1) In einem Bade mit n Elektroden
erhält man n – 1 elektrisch gleichwertige Zellen, bei denen alle Spannungsverluste in Wegfall kommen; 2)
wird eine gleichmässige Vertheilung der Stromstärke bewirkt; 3) wird die Möglichkeit von Stromverlusten durch schlechte
Contacte
vermindert; 4) wird die Construction der Bäder vereinfacht; 5) wird die directe Anwendung hochgespannter Ströme möglich;
6) kann an
Leitungsmaterial gespart werden; 7) kann Abfall von Kohlen verwendet werden; 8) können beliebig grosse Elektroden
auf diese Weise
hergestellt werden.
Contacte nichtmetallischer Elektroden stellen Siemens Brothers and Co. (Englisches Patent Nr. 14846/1896)
da durch her, dass sie durch sie und darüber gesteckte metallische Bügel ein Loch bohren, dieses mit einem verzinnten
Platinstreifen
ausschlagen und dann mit einer sich beim Erstarren ausdehnenden Legirung (z.B. aus 2 Th. Wismuth, 2 Th. Blei und
2 Th. Zinn)
ausgiessen. Diaphragmenelektroden erhalten James Hargreaves und Thomas Bird
(D. R. P. Nr. 85154) dadurch, dass sie das breiförmige Diaphragmenmaterial (z.B. Asbest mit Bindemittel) auf der einen Seite einer durchlässigen, zweckmässig aus Metalldrahtnetz
bestehenden Elektrode ausbreiten und dann erhärten lassen.
An Stelle der Thoncylinder schlägt Walther Löb (Zeitschrift f. Elektrochem.,
1896 Bd. 3 S. 185) als Diaphragmen poröse Kohlecylinder vor. Diese besitzen die Eigenschaften
durchlässiger Wandungen und metallischer Mittelleiter gleichzeitig, weil durch die Poren die Ionen frei hindurchgehen,
während an den
festen Theilen Elektrolyse, Ausbildung von Anode und Kathode auftritt. Bei directer Verwendung als Kathode (Anode)
wirkt die ganze
Oberfläche des Kohlecylinders, sowohl Innen- wie Aussenseite, als Kathode (Anode). Die Abscheidung aller Ionen, seien
sie nur im
Cylinder oder ausserhalb, regelt sich nach den Gesetzen der Haftintensität. Bringt man Kathode (Anode) mit dem Kohlecylinder
in
metallische Berührung, so dass beide dasselbe Potential erhalten, so wirkt dieses ganze System als Kathode (Anode),
nur deren
Oberfläche ist vergrössert worden. Der Gebrauch von Kohlecylindern als Diaphragmen ist nicht neu und besonders bei
galvanischen
Elementen schon häufiger angewandt worden. Auch P. L. Hulin (D. R. P. Nr. 81893) hat sie bei der
Elektrolyse von Salzen gebraucht. Diaphragmen, die in Flüssigkeiten nicht aufquellen und gegen Säuren und Alkalien
widerstandsfähig
sind, stellt F. Heeren (D. R. P. Nr. 86101) aus Hartgummidrehspänen her, die zwischen 130° warmen
Metallplatten zur Verfilzung gepresst werden. Der hohe Widerstand eines solchen Diaphragmas dürfte seine Vortheile
aufwiegen. Das
lange gesuchte Ideal eines Diaphragmas scheint C. Hoepfner (D. R. P. Nr. 89980) in Glimmerplatten
gefunden zu haben, die mit kleinen, zahlreichen, in nahen und am besten gleichmässigen Abständen von einander stehenden
Löchern
versehen sind. Sie sollen sich gleich gut für Elektrolyse wässeriger Lösungen, stark ätzender Flüssigkeiten und geschmolzener
Salze
verwenden lassen, den Elektrolyten gut durchlassen, geringen elektrischen Widerstand und neben Elasticität bedeutende
Festigkeit trotz
grosser Dünne der Platte besitzen. Als elektrolytische Membranen werden ab und zu nitrirte Gewebe verwendet. Meist
werden erst die
fertigen Gewebe nitrirt. Nach E. Steffahny (D. R. P. Nr. 88681) ist es aber vortheilhafter, die
vegetabilischen Rohmaterialien für sich zu nitriren und erst dann, zweckmässig unter Mitbenutzung mineralischer Stoffe,
wie Asbest
oder Glas, zu dem Gewebe zu vereinigen. Die Nitrirung wird dadurch gleichmässig, selbst bei dicken Geweben. Der Widerstand,
den die
Tücher dem Strome bieten, kann nach Belieben variirt werden. Die Haltbarkeit ist eine gute, namentlich bei Mitverwendung
von
Mineralstoffen, und auch die Billigkeit lässt kaum etwas zu wünschen übrig.
Bequeme und sichere Drahtverbinder für schwache Ströme bestehen nach Austin (Electr. World; Zeitschr. f. Elektrochem., 1896 Bd. 3 S. 187) aus einem cylindrischen Hohlkörper, der mit Amalgam gefüllt und
mit Gummistopfen, durch welche die Drähte geführt werden, verschlossen ist.
Wegen ihrer vielseitigen Anwendbarkeit und Handlichkeit empfiehlt Geo Th. Hanchett (Electrician, 1896 Bd.
37 S. 833) Wasserrheostaten.
Mit dem Kupfervoltameter erhält man nach F. Foerster und O. Seidel (Zeitschr. f.
anorg. Chem., 1897 Bd. 14 S. 133) bei höheren Stromdichten (z.B. über 0,3 Amp.) übereinstimmende Resultate, ob man einen
alkoholfreien oder alkoholhaltigen Elektrolyten verwendet. Bei niederen Dichten ist letzterer vorzuziehen. Der Alkohol
soll nicht, wie
F. Oettel annahm (Chem.-Ztg., 1893 Bd. 17 S. 543 u. 577), die an der
Anode entstehende Ueberschwefelsäure reduciren, sondern die Concentration der Kupferionen und damit die Löslichkeit
des Kupfers in
seiner Sulfatlösung stark vermindern. Mit befriedigender Schärfe lassen sich mit Oettel's Voltameter noch
Stromstärken von 0,05 oder 0,025 Amp. bestimmen, wenn man Dqdm = 0,39 oder 0,20 Amp. nimmt. Bei
Messung der Ströme von 0,01 bis 0,005 Amp. erhält man Fehler von nur 0,5 Proc. wenn Dqdm = 0,4 Amp.
ist. Die Kathoden bestehen in diesem Falle aus etwa 1 mm starken Kupferdrähten, die am Ende breit geklopft sind.
Für kleinere
Stromstärken, bis 0,001 Amp. (Dqdm = 0,05 Amp.) herab, erhält man noch gute, für solche bis 0,00025
Amp. (Dqdm = 0,025 Amp.) einigermaassen gute Resultate, wenn man statt der alkoholhaltigen
Kupfersulfatlösung eine wässerige 1/10- bis 1/20-normale verwendet, die in Bezug auf Schwefelsäure ungefähr
normal ist, und in einer Wasserstoffatmosphäre arbeitet. Die Kathoden bestehen aus Platin; die Anoden sind mit Pergamentpapier
umhüllt. Dieselben zuverlässigen Messungen erhält man bei kleinen Strom mengen, wenn man den Elektrolyten vorher
durch Elektrolyse mit
Cuproionen sättigt. Man ist dann unabhängig von der Stromdichte und der Concentration des Elektrolyten.
Da die im Eisen durch magnetische Hysteresis hervorgerufene Erwärmung eine Function der Wechselzahl des Stromes ist, und die
anderen
Functionen leicht festgestellt werden können, will sie Gustav Wilhelm Meyer (Elektrochem. Zeitschr., 1896 Bd. 3 S. 153; Elektrotechniker, Bd. 14 S. 484) zur Bestimmung der
Periodenzahl des Wechselstromes benutzen. Eine einfache elektrische Alarmvorrichtung zum Anzeigen explosibler Gase
gibt Hill (Industries and Iron, 1896 Bd. 21 S. 254) an. Ein einfaches Holzgestell, das an Stelle der
metallenen Stative bei elektrolytischen Arbeiten gebraucht werden soll, beschreibt Heath (Engineering and
Mining Journ., 1896 Bd. 62 S. 76).
E. Pyroelektrochemie.
Nach Hoho (Elektrotechn. Rundsch., 1896 Bd. 20 S. 195) gelingt es, durch genügende Steigerung der
elektromotorischen Kraft um eine verhältnissmässig kleine Kathode, die sich in einer leitenden Flüssigkeit einer
grossen Anode
gegenüber befindet, eine stark leuchtende Gashülle von beträchtlicher Hitze zu erzeugen. Die geeignetste elektromotorische
Kraft ist
meist 125 bis 200 Volt. Sie hängt von der Ausdehnung der Oberfläche des hydro-elektrothermisch zu erhitzenden Gegenstandes
ab. Durch
30 bis 50 Secunden lange Anwendung von 35000 bis 40000 Watt kann man leicht die beiden Enden einer Eisenstange von
3,8 cm Durchmesser
zur Schweisstemperatur bringen und eine Fläche von 48 bis 50 qc erhitzen.
Bei der Magnetisirung von Eisen durch Wechselströme geht ein Theil der elektrischen Energie durch Hysteresis in Wärme über.
Diese will
Gustav Wilhelm Meyer (Elektrochem. Zeitschr., 1896 Bd. 3 S. 151) zur Erwärmung von Flüssigkeiten oder
Substanzen benutzen. Der hauptsächlich für Laboratoriumszwecke bestimmte Apparat besteht aus einem Hohlcylinder aus
möglichst hartem
Stahl, der aussen gegen Wärmeausstrahlung geschützt ist und
verschieden tief in ein umgebendes Solenoid eingeschoben werden kann. Vor anderen elektrischen Wärmevorrichtungen
soll der Apparat
manche Vortheile besitzen. Die Erwärmung ist ökonomischer, angenehmer und gleichmassiger, da der wärmeabgebende Körper
genügend hohe
Wärmecapacität besitzt. Ohne Gefahr und mit Vortheil können Wechselströme mit hoher Spannung verwendet werden. Während
bei dem
gewöhnlichen elektrischen Glühhitzverfahren zwischen dem vom Strome durchflossenen Widerstände und der zu erwärmenden
Flüssigkeit ein
Isolator angebracht werden muss, der einen Theil der Wärme absorbirt, genügt es bei dem neuen Apparate, das Eisen
mit einem feinen
galvanischen Niederschlage eines säurebeständigen Metalls zu überziehen.
W. Borchers (Zeitschr. f. Elektrochem., 1896 Bd. 3 S. 189, 213, 239 und 260)
behandelt im Zusammenhange Ursprung, Entwickelung, Verwendbarkeit und Constructionsbedingungen der für metallurgische
Zwecke bisher
nutzbar gemachten elektrothermischen Methoden und Vorrichtungen. Durch die Wärme und unter Umständen auch durch die
elektrolytische
Wirkung des Lichtbogens will Dunn (Englisches Patent Nr. 19423/1894) Brennstoffe vergasen. Auf die
Ofenconstructionen von King und Wyatt (Amerikanische Patente Nr. 562400 und
Nr. 562404 sei verwiesen. Sie bezwecken eine gleichförmige Erhitzung der Beschickung. Die mit einer die eine Elektrode
bildenden
Kohlenplatte belegte eiserne Herdplatte des elektrischen Ofens von Price (Amerikanisches Patent Nr.
572310) ist an einem Balken aufgehängt, so dass ihr eine beliebige Neigung gegeben werden kann. Die anderen Elektroden
sind, um ein
gleichmässiges Niedergehen der Beschickung zu erzielen, mit Füllschächten umgeben, die sich an den Boden des gemeinsamen
Beschickungstrichters ansetzen und aus Metallhohlkörpern bestehen. Durch diese ziehen auch die Reactionsgase ab und
strömen in Röhren
Kühlmittel. Einen für Vorlesungs- und kleinere Laboratoriumsversuche geeigneten elektrischen Ofen, den jeder sich
selbst herstellen
kann, beschreiben F. W. Küster und F. Dolezalek (Zeitschr. f. Elektrochem., 1897 Bd. 3 S. 329). Er besteht aus zwei auf einander geschliffenen Blöcken aus gebranntem Kalk,
die mit entsprechenden Bohrungen versehen sind, mit senkrecht angeordnetem Schmelzraume. Allzu haltbar dürfte dieser
Ofen gerade nicht
sein. Einen für Metalldestillationen und zur Darstellung von Phosphor für Demonstrationszwecke bestimmten elektrischen
Ofen mit
Wasserkühlung an dem oberen Anodentheile, Wasserverschluss und Gaszuführungen baut nach den Angaben von Louis
Liebmann die Deutsche Gold- und Silberscheideanstatt vorm. Rössler (Zeitschr. f. Elektrochem., 1896 Bd. 3 S. 254 und 278).
Um bei Elektroden für Schmelzöfen an Material zu sparen, stellt Deuther (Englisches Patent Nr. 20600/1896)
nur das untere Ende aus Kohle oder einem sonstigen Leiter her. Es ist an einem Metallstab befestigt, der z.B. mit
Magnesia umgeben
wird. Bei Schmelzprocessen, bei denen sich brennbare Gase entwickeln, leiden die Kohlenelektroden stark. Ausserdem
wird das Nachfüllen
von Rohmaterial erschwert und die Beschickung leicht aufgewirbelt und weggeblasen. W. Rathenau (D. R. P.
Nr. 86226) umgibt daher die Elektrode mit zwei nach unten trichterartig zulaufenden Kohlenbalken, die wenig von den Wänden des
Ofens abstehen. Durch diese Zwischenräume entweicht dann die Stichflamme, ohne Schaden anzurichten. Die Schutzvorrichtung
kann auch
einseitig angebracht sein. Die Kohlenelektrode wird luftdicht in die Beschickung eingebettet. Die Halter oder Klemmen
für die
Elektroden oder die stromzuführenden Metallklemmen bei elektrischen Oefen will Schindler (Amerikanisches
Patent Nr. 573041) auf eine nicht besonders neue Art, kühlen. Conley (Amerikanisches Patent Nr. 558357)
schlägt als Schmelzgefässe mit Zapfen versehene Graphittröge vor. Der Werth der Neuerung ist zweifelhaft. Um den
Lichtbogen tief
innerhalb der Massen erzeugen zu können, trennen Thwaite und Allen
(Englisches Patent Nr. 21879/1894) durch ein Rohr aus feuerbeständigem Material den Kohlenpol von dem Graphit- oder
Thontiegel. Bei
einer zweiten Ausführungsform des Schmelztiegels befindet sich das Metall in einem von Kohlenstäben umgebenen Trichter.
Der Bogen geht
zwischen diesen Stäben und dem aus leitendem Material verfertigten Tiegel über.
Ueber 3 jährige Erfahrungen mit dem E. Thomson'schen Schweissverfahren berichtet Dobson (Stahl und Eisen; Zeitschr. f. Elektrochem., 1896 Bd. 2 S. 455). Es wurde mit einem Wechselstrome von 200 Amp. und
300 Volt gearbeitet, der 100 Wechsel in der Secunde hatte und in dem Transformator des Schweissapparates auf 1/300 seiner ursprünglichen elektromotorischen Kraft unter
entsprechender Erhöhung der Stromstärke reducirt wurde. Der gesammte Effectverbrauch betrug je nach dem Material
30 bis 88 .
Die Festigkeit der Schweisstellen wird gut, wenn man den Strom erst zum Schlusse auf seine höchste Stärke steigert,
die geschweisste
Stelle nochmals anlässt und dann mit dem Hammer bearbeitet. Da die Sicherheit des Schweissens grösser ist als bei
dem
Schmiedefeuerverfahren, werden die etwas höheren Kosten, die bei geraden Barren 10 bis 15 Proc. mehr betragen, aufgehoben.
Feinere
Arbeiten erfordern nur den dritten Theil der Kosten als nach dem älteren Verfahren. Legirungen konnten nicht mit
befriedigendem
Erfolge geschweisst werden. Zerener's elektrisches Löth-, Schmelz- und Schweissverfahren soll sich vor
allen anderen bekannten durch Unabhängigkeit von besonders eingerichteten Stromquellen und einfache Ausführbarkeit
mit handlichen
Apparaten auszeichnen (Zeitschrift f. Elektrochem., 1896 Bd. 2 S. 553; Elektrotechn. Anz., 1896 Bd. 12 S. 207; vgl. auch Elektrotechn. Zeitschr., 1896 Bd. 17 S.
46).
Zum gleichmässigen elektrischen Erhitzen benutzt Charpy (l'Éclairage électr., 1896 S. 218) eine um ihre
Achse drehbare Röhre aus unglasirtem Porzellan, deren äussere Oberfläche zwei Spiralen von 0,5 mm starkem Platindraht
trägt. P. Stotz und Fr. W. Schindler-Jenny verwenden ringförmige, von kreisförmigen
Kanälen durchzogene Heizkörper (D. R. P. Nr. 86801) oder ordnen auf geradlinigen Trägern gerade oder gekrümmte Heizrippen
an, deren
äussere Kante einen Kanal zur Aufnahme des Heizdrahtes bildet (D. R. P. Nr. 87859). Ein anderer Apparat (Englisches
Patent Nr.
17130/1894) besteht aus drei verschieden weiten, concentrisch über einander angeordneten Cylindern. Zwischen dem
äusseren und inneren
Cylinder fliesst die Flüssigkeit nach unten und steigt dann durch ein mittleres Rohr wieder in die Höhe. Der ringförmige,
unten
geschlossene Raum zwischen mittlerem und innerem Cylinder enthält den
Erhitzungswiderstand. Arbeitsstücke der Draht- und Blechwalzwerke wollen Platt und Goldthorp (D. R. P. Nr. 84088) dadurch erhitzen, dass die Walzstücke zwischen Walzenpaaren einer
Walzenstrasse, die in einen Stromkreis eingeschaltet sind, Stromschluss erzeugen. Wenn man Metalldrähte, -stäbe u.s.w.
zum Härten oder
Tempern als Widerstände durch einen Stromkreis zieht, können sie bei ungleichem Querschnitte stellenweise zu hoch
erhitzt werden. Um
diese Widerstandsunterschiede auszugleichen, lässt Holland (Englisches Patent Nr. 22043/1894) die
Gegenstände sich dabei gegen die Wand eines isolirten Metallrohres legen, das von Wärmeschutzmasse umgeben ist. Durch
letztere wirkt
das Rohr gleichzeitig als Wärmespeicher und Erhitzungsregulator. Heizröhren, Abdampfpfannen, Wasser- und Oelbäder,
Schmelztiegel
u.s.w. erzeugt die Chemisch-elektrische Fabrik „Prometheus“ (Englisches Patent Nr. 14015/1896)
durch elektrisches Erhitzen, indem sie die aus nichtleitendem Material angefertigten Gegenstände mit dünnen Streifen
eines
metallischen Leiters belegt und emaillirt. Bei metallischen Gegenständen müssen die Streifen gut isolirt werden.
Als Widerstände für elektrische Erhitzungskörper schlägt Le Roy (D. R. P. Nr. 86643) Siliciumkörper vor,
da ihre Abnutzung sehr gering ist. Für die elektrothermische Bearbeitung von Kupfergegenständen hat Burton (Amerikanisches Patent Nr. 554480) eine einfache Contactvorrichtung angegeben. Elektrische Koch- und Heizapparate
beschreibt Woakes (Engl. Patent Nr. 23697/1895).
F. Elektromagnetische Aufbereitung.
Da die elektromagnetische Aufbereitung an dieser Stelle nur mittelbares Interesse für uns hat, mag eine kurze Aufzählung der
Neuerungen
genügen.
Schwefelkieshaltige Kupferkiese will Edison nach einer gegen ein früheres Verfahren (Amerikanisches Patent
Nr. 465250) verbesserten elektromagnetischen Methode (Amerikanisches Patent Nr. 564423) concentriren. Von Apparaten
seien folgende
erwähnt: Der magnetische Scheider von Patzig (D. R. P. Nr. 86513); von Mc
Kinnon (Amerikanisches Patent Nr. 548383); von Buchanan (Amerikanisches Patent Nr. 548176); von
Bernard, Moore und Atkinson (Amerikanisches Patent Nr. 553446); von Wetherill (Amerikanische Patente Nr. 555792 bis Nr. 555794; vgl. auch Transact.
of the Amer. Inst. of Ming. Eng.; Chem.-Ztg., Rep. 1896 Bd. 20 S. 287); von Graves
(Amerikanisches Patent Nr. 557121); von Barnard (Amerikanisches Patent Nr. 560184); von Whitacre und Wolfe (Amerikanische Patente Nr. 555546, Nr. 564858, Nr. 564859
und Nr. 573741); von R. Eickemeyer (Amerikanische Patente Nr. 567381 und Nr. 567382); von Sanders und Thompson (Amerikanisches Patent Nr. 573485); von Hamilton (Amerikanisches Patent Nr. 571362); von Reed (Amerikanisches Patent
Nr. 572369); von J. Wenström (Schwedisches Patent Nr. 7160). Die elektromagnetische Aufbereitung mit Wetherill's Scheider auf der Versuchsanlage der Actiengesellschaft für
Zinkindustrie vorm. Wilhelm Grillo in Hamborn und auf den Gruben der Sterling Iron and Zinc
Company in Franklin Furnace, N. J., beschreibt W. Borchers (Zeitschr. f. Elektrochem., 1897 Bd.
3 S. 377, 382). Ueber Erfahrungen bei der Aufbereitung von oxydulfreien Rotheisensteinen mit dem Wetherill-Scheider
berichtet Phillips (Engin, and Min. Journ., 1896 Bd. 62; Zeitschr. f. Elektrochem.,
1897 Bd. 3 S. 291).
G. Litteratur.
Neu erschienene Bücher und Broschüren über Elektrochemie sind:
1) Ahrens F. B., Handbuch der Elektrochemie. Stuttgart, Enke.
2) Bucher er A. H., Grundzüge der thermodynamischen Theorie elektrochemischer Kräfte. Freiberg, Craz und
Gerlach.
3) Buchner G., Die Metallfärbung. 2. Tausend. Berlin, Krayn.
4) Castellani L., L'acetilene. Mailand, Hoepli.
5) Classen A., Quantitative Analyse durch Elektrolyse. 4. Aufl. Berlin, Springer.
6) Deprez M., Traité d'électricité industrielle théorique et pratique. Paris, Baudry und Co.
7) Dürre E. F., Ziele und Grenzen der Elektrometallurgie. Leipzig, Leiner.
8) Dumont G. et E. Hubou, Hystorique, propriétés, fabrication, applications
de l'acétylène. Paris, Génie Civil.
9) Elbs K., Die Accumulatoren. 2. Aufl. Leipzig, Barth.
10) Heim C., Die Accumulatoren für stationäre elektrische Anlagen. 2. Aufl. Leipzig, Leiner.
11) Holzt A., Die Schule des Elektrochemikers. Leipzig, Schäfer.
12) Krüger M., Die Gehaltsbestimmungen der galvanischen Bäder und die Chemikalien des Galvanotechnikers.
Berlin, Krayn.
13) Leick W., Ueber das magnetische Verhalten galvanischer Eisen-, Nickel- und Kobaltniederschläge.
Inaug.-Diss., Greifswald.
14) Le Verrier M. U., Les applications de l'électrolyse à la métallurgie, Paris, Gauthier-Villars et
fils.
15) Löb W., Unsere Kenntnisse in der Elektrolyse und Elektrosynthese organischer Verbindungen. Halle,
Knapp.
16) Lüpke R., Grundzüge der Elektrochemie auf experimenteller Basis. 2. Aufl. Berlin, Springer.
17) Lunge G., Handbuch der Sodaindustrie. 2. Aufl. 3. Bd. (Enthält u.a. Elektrolyse.) Braunschweig, Vieweg
und Sohn.
18) Neuburger A., Kalender für Elektrochemiker, sowie technische Chemiker und Physiker für das Jahr 1897.
Berlin, Krayn.
19) Neumann B., Die Elektrolyse als Hilfsmittel in der analytischen Chemie. Halle, Knapp.
20) Neumann B., Theorie und Praxis der analytischen Elektrolyse der Metalle. Halle, Knapp.
21) Oettel F., Elektrochemische Uebungsaufgaben. Halle, Knapp.
22) Otto M., Ueber die elektrolytische Reduction von Nitro-, Dinitro- und Nitroamidokörpern. Inaug.-Diss.,
Heidelberg.
23) Pauli H., Beiträge zur Elektrolyse der Alkalibromide und -fluoride. Inaug.-Diss., Berlin 1897.
24) Pellissier G., L'éclairage à l'acétylène. Paris, Carré et Naud.
25) Perrodil C. de, Le carbure de calcium et l'acétylène; les fours électriques.
26) Peters F., Angewandte Elektrochemie. 1. Bd.: Die Primär- und Secundärelemente. Wien,
Hartleben.
27) Bietet R., L'acétylène. Genf, George et Co.
28) Bietet R., Le carbite. Genf, Kündig et Fils.
29) Pincussohn L., Beiträge zur Kenntniss der Pyridinverbindungen. Inaug.-Diss., Berlin 1897.
30) Schoop P., Die Secundärelemente. 3. Theil: Der Zink-Kupfer- und Zink-Bleisammler. Halle, Knapp.
31) Sommer R., Ueber die quantitative Bestimmung des Quecksilbers auf elektrolytischem Wege für Zwecke der
gerichtlichen Analyse. Inaug.-Diss., Heidelberg.
32) Steinach H. und G. Buchner, Die galvanischen Metallniederschläge. 2.
Aufl. Berlin, Krayn.
33) Tenner A., Die Fabrikation von Calciumcarbid und das Acetylen und seine Verwendbarkeit. Schöneberg, A.
Tenner.
34) Thompson S. P., Die dynamoelektrischen Maschinen. Uebersetzt von C. Grawinkel. 5. Aufl. Besorgt von K.
Strecker und F. Vesper. Halle a. S., Knapp.
35) Weiss J., Die Galvanoplastik. 4. Aufl. von J. F. Bachmann. Wien, A. Hartleben.
36) Wilson E. B., Cyanide processes. New York, Wiley and Sons.