Titel: | Kleinere Mitteilungen. |
Fundstelle: | Band 318, Jahrgang 1903, Miszellen, S. 416 |
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Kleinere Mitteilungen.
Kleinere Mitteilungen.
Elektrolytische Glühkörper.
Elektrolytische Glühkörper bestehen aus gewissen Metalloxyden (z.B. Thoroxyd,
Magnesia, Zirkonoxyd, Yttriumoxyd) und deren Gemischen, die erst bei höherer
Temperatur den elektrischen Strom leiten und zwar nach der Ansicht von NernstZeitschrift
für Elektrochemie 6 (1899), S. 41.
nicht wie die Metalle, sondern elektrolytisch, wie Lösungen und geschmolzene Salze,
in denen elektrisch geladene Bestandteile (Ionen) die Elektrizität von Pol zu Pol
überführen. Weil beim Glühen diese Substanzen erheblich stärkere Leuchtkraft
besitzen als Kohle, werden sie in grossem Massstabe als Leuchtkörper angewandt und
zwar einerseits als „Glühstrümpfe“ im Gasglühlicht, andererseits in den Nernst lampen, in denen an Stelle des Kohlenfadens der
gewöhnlichen elektrischen Glühlampen ein Stäbchen aus solchen Erdmetalloxyden durch
den Strom zur Weissglut erhitzt wird, nachdem durch eine Hilfsvorrichtung der Körper
soweit vorgewärmt worden ist, dass er den Strom leitet.
Im Widerspruch zu der Annahme, dass diese Glühkörper durch den Strom elektrolysiert
werden, steht die Tatsache, dass sie Hunderte von Stunden mit Gleichstrom brennen
können, während die Rechnung ergiebt, dass ein Stäbchen von 0,1 g Gewicht durch
einen Strom von 0,9 Ampére bei quantitativen Verlauf der Elektrolyse in 5 Minuten in
seine Bestandteile zerlegt würde. Zur Erklärung nimmt Nernst an, dass der an der Anode durch die Elektrolyse entwickelte
Sauerstoff zur Kathode diffundiert und dort im Verein mit dem Sauerstoff der Luft
das elektrolytisch abgeschiedene Metall in Oxyd zurückverwandelt, so das im
wesentlichen die Zusammensetzung des Glühkörpers ungeändert bleibt. Bei Wechselstrom
ist eine merkliche Elektrolyse von vorn herein nicht zu erwarten, weil das eben
entstandene Metall beim nächsten Polwechsel sofort wieder durch den an der gleichen
Stelle abgeschiedenen Sauerstoff oxydiert wird.
Diese Theorie hat BoseAnnalen der Physik (4. Folge), 9 (1902) S. 164. experimentell
geprüft.
Als er eine Nernstsche Glühlampe luftleer pumpte, nahm
ihre Helligkeit bis zur dunklen Rotglut ab, während gleichzeitig die elektrische
Spannung an den Lampenpolen erheblich sank; der Widerstand des glühenden Stiftes
hatte mit sinkendem Drucke rasch abgenommen. Als er wieder Luft einströmen liess,
wurde der Stift fast augenblicklich wieder weissglühend und die Spannung zeigte den
ursprünglichen Wert.
Liess er nach längerem Brennen im Vakuum erkalten und dann erst Luft zuströmen, so
zeigte der ursprünglich weisse Stift eine dunkelgraue, nach langem Auspumpen sogar
eine tiefschwarze Farbe mit deutlichem Metallglanz, der bei gewöhnlicher Temperatur
an der Luft auch erhalten bleibt. Wurde nun der Stift an der Luft eine kurze Zeit
zum Glühen erhitzt, so wurde er allmählich wieder ganz weiss. Diese Erscheinungen
sieht Böse als Beweis dafür an, dass an der Kathode
Metall durch den Strom abgeschieden wird.
Die Annahme, dass an der Anode durch gleichgerichteten
Strom Sauerstoff fortdauernd entwickelt wird, stimmt mit Boses Angabe überein, dass er auch bei beliebig langem Pumpen, wenn der
Stift durch Gleichstrom erhitzt wurde, kein hohes Vakuum erzielen konnte, wohl aber
leicht, wenn der Stift kalt war oder Wechselstrom benutzt wurde. Brennt man mit
Wechselstrom, so bleibt nach Bose die Leitfähigkeit und
das Aussehen des Stiftes auch im Vakuum ungeändert.
Die Tatsache, dass in der Nernstlampe das kathodische Ende des Stiftes schwächer
glüht, erklärt Bose durch eine verästelte
Metallausscheidung, die den Widerstand an der Kathode verringere und sich durch eine
geringe, Schwärzung auch bei Atmosphärendruck bemerkbar mache. Dass durch
Vertauschen der Pole die Lebensdauer der Glühkörper vermindert wird, erklärt Bose durch die bei der raschen Oxydation des Metalles
eintretende plötzliche Volumveränderung, die das Gefüge des Stäbchens lockert.
In Sauerstoff, der auf 6 Atmosphären zusammengepresst ist, zeigt sich die
Metallausscheidung vermindert und die Spannung um 6-8 Volt höher.
Solche elektrolytischen Glühkörper erteilen auch der umgebenden Luft in glühendem
Zustande eine gewisse Leitfähigkeit; man sucht dies dadurch zu erklären, dass
elektrisch geladene Teilchen des „ionisierten“ Gases sich an diesen
Glühkörpern entladen.
An die Versuche von Bose anknüpfend teilt Ewald RaschAnnalen
der Physik (4. Folge) 11 (1903), S.
202. Beobachtungen über „Gasentladungen an elektrolytischen
Glühkörpern“ mit. Nach Rasch treten die
Gasentladungen sowohl bei Gleichstrom, wie bei Wechselstrom auf, bei vermindertem,
wie beiAtmosphärendruck; sie können zur Erzeugung eines kontinuierlichen
Lichtbogens benutzt werden, wenn man durch Vorwärmung den Elektroden die
erforderliche Leitfähigkeit gibt.
Die Lichtausbeute derartiger Bogenlampen ist nach der Angabe von Rasch hoch, so dass seine Anordnung vielleicht
technische Anwendung finden kann, falls die Stäbe aus diesen Erden genügende
mechanische Widerstandsfähigkeit besitzen und die Vorwärmung in einfacher und
praktischer Weise bewirkt wird.
Bei den gewöhnlichen Kohlenbogenlampen stammt der weitaus grösste Teil ihres Lichtes
von den weissglühenden Kohlenspitzen, der im wesentlichen aus glühenden Gasen
bestehende Lichtbogen selber leuchtet nur schwach; in dem Bremer- und dem Siemens licht werden durch
Zusatz von Flussspat und anderen, erst bei sehr hoher Temperatur verdampfenden
Körpern feste Substanzen in den Lichtbogen geführt und so dessen Hitze zur
Lichterzeugung ausgenutzt. Rasch erhöht die
Lichtausbeute dadurch, dass er die Elektroden aus Stoffen bildet, die ein sehr hohes
Lichtemissionsvermögen besitzen. (D. R. P. 117214).
Auch als Heizquelle für elektrische Oefen hat Rasch in
Gemeinschaft mit Blau diese elektrolytischen Glühkorper
in Aussicht genommen. (Patentanmeldung B. 24603 IV 21 h, 19. 4. 1899).
Dr. Kurt Arndt.
Warnungssignal für Bahnübergänge.
Eine neue Art von elektrischen Warnungssignalanlagen, die an der unbewachten
Niveaukreuzung der westfälischen Kleinbahn mit elektrischem Betriebe, Neuhaus-Senne,
mit der eingleisigen Staatsbahn Paderborn-Brackwede, nahe der Station Sennelager,
angebracht worden ist, verdient allgemeine Beachtung, weil sie selbsttätig dem
Wagenführer der elektrischen Bahn das Herannahen eines Zuges der Staatsbahn nicht
nur durch ein Läutewerk, sondern auch durch ein sichtbares Zeichen ankündet. Der
Apparat wird ohne Mitwirkung von Menschenkraft unmittelbar durch den herannahenden
Zug in Tätigkeit gesetzt. Allerdings ist zum Betriebe einer derartigen Anlage
elektrischer Starkstrom nötig, dessen Zuleitung jedoch in der Nähe von
Elektrizitätszentralen keiner Schwierigkeit begegnet. Das oben erwähnte
Warnungssignal gleicht in der Form vollkommen dem gewöhnlichen Streckenläutewerk,
birgt aber in seinem eisernen Mantel einen kleinen, schnelllaufenden Elektromotor,
welcher durch Zahnradübertragung und durch Vermittlung von Winkelhebel und Zugdraht
den Hammer eines Läutewerkes zum Anschlagen bringt, gleichzeitig treten durch den
elektrischen Strom vier Glühlampen, von denen drei in einer grossen Signallaterne
angebracht sind, während die vierte auf der Station Sennelager als Kontrollampe
dient, in Tätigkeit. Das Motorläutewerk wird durch den herannahenden Zug mittels
zwei Kontakten, die etwa 500 m vor und hinter der Kreuzung liegen, eingeschaltet,
während ein dritter Kontakt unmittelbar bei dem Bahnübergange eingebaut ist. Beim
Befahren des ersten Kontaktes bringt der Zug das Läutewerk zum Ertönen und auf den
weissen Scheiben der Laterne leuchtet die Inschrift „Zug kommt“ auf. An der
Kreuzung angelangt; schaltet der Zug mittels des zweiten Kontaktes das Läutewerk und
die Glühlampen wieder aus, und das Befahren des dritten Kontaktes führt das auf der
Station Sennelager aufgestellte Schaltwerk wieder in die Normalstellung zurück.
Schaltwerk und Schienenkontakte sind durch eine Drahtleitung verbunden, während die
Zuleitung des elektrischen Stromes nach dem Schaltwerk auf Station Sennelager und
von diesem nach dem Läutewerk durch eine Kupferdrahtleitung erfolgt. Die ganze
Anlage, von der Siemens & Halske Aktiengesellschaft
hergestellt, hat sich trotz ihrer Einfachheit bisher bewährt und ihre Einführung für
unbewachte Bahnübergänge in der Nähe von grossen Eisenbahnstationen mit elektrischen
Zentralen dürfte wesentlich zur Sicherung des Verkehrs beitragen.
Spiritusmotorboot.
Im Hamburger Hafen verkehrt seit einiger Zeit ein Spiritusmotorboot, das im
Inspektionsdienst der „Hamburg-Amerika-Linie“ verwandt wird. Das gefällige,
10 m lange Boot ist mit einer Kajüte ausgestattet, hat eine Maschine von 23
indizierten PS, die ihm eine Geschwindigkeit von 8 Knoten verleiht, und hat 15000
Mk. gekostet.
Der Motor wird zunächst mit Benzin angeheizt und diese Heizung nach dem Antrieb durch
Heizung mit denaturiertem Spiritus von 90 v. H. ersetzt. Der Spiritusverbrauch
beträgt 0,6 l f. d. PS und Stunde. Durch elektrische Zündung ist jederzeit ein
schneller Antrieb gesichert, und Geräusch wie Geruch sind bei diesem Motor gegenüber
anderen Systemen auffallend gering. Die Spiritus –industrie will an diesem
Versuchsboot die Verwendbarkeit des Spiritusbetriebes für Schiffszwecke
beweisen.