Titel: Faraday's Untersuchungen über die Elektricität.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1834, Band 52, Nr. LXV. (S. 354–359)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj052/ar052065

LXV. Zusammenstellung der Hauptresultate von Faraday's experimentellen Untersuchungen über die Elektricität.

Aus dem Athenaeum, No. 340, S. 336.

Wir haben unseren Lesern bereits Einiges aus den höchst interessanten Abhandlungen, welche Faraday über seine die Elektricität betreffenden Versuche der Royal Society vortrug, mitgetheilt64), die große Wichtigkeit seiner Entdekungen veranlaßt uns jedoch einen umfassenden Auszug aus seinen sämmtlichen Vorlesungen nachzutragen.

Im Verlauf seiner Versuche über ein allgemeines und wichtiges Gesez von elektrochemischer Wirkung, welches die genaue Messung der während der Zersezung des Wassers und anderer Substanzen sich entbindenden Gasarten erheischte, entdekte Hr. Faraday eine merkwürdige Wirkung, die zuvor noch nie beobachtet wurde und die, wenn er sie früher kennen gelernt hätte, ihn gegen viele Irrthümer, welche er anfangs bei den Folgerungen aus seinen früheren Versuchen beging, verwahrt haben würde. Die beobachtete Erscheinung war die allmähliche Wiedervereinigung von einfachen Substanzen, welche durch die Voltaische Wirkung vorher von einander getrennt worden waren. Dieß geschah, als man nach der Zersezung des Wassers durch die Voltaische Elektricität das erhaltene Gemisch von Sauerstoff- und Wasserstoffgas mit den Platindrähten oder Platinblechen, welche als Pole gewirkt hatten, in Berührung ließ; denn unter diesen Umständen verminderte sich allmählich sein Volumen, es entstand wieder Wasser und die Gasarten verschwanden endlich vollständig. Als der Verfasser der Ursache dieser Wiedervereinigung der Bestandtheile des Wassers nachforschte, fand er, daß sie hauptsächlich durch die Wirkung des Platinstüks, welches als positiver Pol gedient hat, veranlaßt wird; und daß dasselbe Platinstük eine ähnliche Wirkung auf ein Gemisch von Sauerstoff- und Wasserstoffgas, die auf irgend eine andere Art dargestellt sind, ausübt. Weitere Versuche ergaben, daß das Platin, welches der negative Pol gewesen war, dieselbe Wirkung hervorbringen konnte. Endlich wurde gefunden, daß, um den Platinstüken die Eigenschaft zu ertheilen, den Sauerstoff und Wasserstoff wieder mit einander zu verbinden, weiter nichts nöthig ist, als daß dieselben vollkommen rein sind, in welchen Zustand sie ohne Anwendung der Batterie schon |355| durch die gewöhnlichen mechanischen Reinigungsmethoden versezt werden können. Platinbleche, die vermittelst eines Korkes durch ein wenig Schmirgel und Wasser oder verdünnte Schwefelsäure gereinigt worden waren', zeigten sich sehr wirksam; die höchste Wirksamkeit erlangten sie aber, als man sie zuerst in einer starken Auflösung von Aezkali erhizte und dann in Wasser tauchte, um das Alkali abzuwaschen, hierauf in heißes Vitriolöhl und endlich zehn oder fünfzehn Minuten lang in destillirtes Wasser. Als man so vorbereitete Bleche in Röhren brachte, die Gemische von Sauerstoff- und Wasserstoffgas enthielten, wurde die allmähliche Verbindung derselben herbeigeführt: die Wirkung war anfangs langsam, wurde aber nach und nach schneller; es entwikelte sich dabei so viel Hize, daß oft Entzündung und Explosion erfolgte.

Nach dem Verfasser ist diese Erscheinung von derselben Art, wie die Entzündung des Platins in Davy's Glühlampe, wie Döbereiner's Platinschwamm, welcher auf einen Strom Wasserstoffgas in atmosphärischer Luft wirkt und wie diejenigen, worüber die HH. Dulong und Thenard so schöne Versuche anstellten. Er stellt, wo er von der Theorie dieser merkwürdigen Erscheinungen spricht, einige neue Ansichten über den Zustand der Elasticität an den äußeren Theilen einer in einen festen Körper eingeschlossenen Gasmasse an. Nach ihm hängt die Elasticität der Gasarten von der wechselseitigen Wirkung der Theilchen ab, besonders derjenigen, welche einander berühren. Dieser gegenseitig hervorgerufene Zustand fehlt aber auf den Seiten der äußeren Theilchen, welche der festen Substanz zunächst sind. Aus dem von Dalton aufgestellten Grundsaze, daß nämlich die Theilchen verschiedener Gasarten gegen einander indifferent sind, so daß diejenigen eines Gases in fast jede Entfernung von denjenigen einer anderen Gasart kommen können, wie auch immer die respectiven Tensionsgrade in jedem Gas unter den Theilchen seiner eigenen Art seyn mögen, folgert er dann, daß die Theilchen einer Gasart oder eines Gasgemisches, welche dem Platin oder einem anderen festen Körper, der nicht von dessen eigener chemischer Natur ist, zunächst liegen, mit dieser Oberfläche eben so nahe in Berührung kommen, wie die Theilchen eines festen oder flüssigen Körpers einander berühren. Diese Annäherung nebst der Abwesenheit irgend einer wechselseitigen Beziehung der gasartigen Theilchen zu den Theilchen ihrer eigenen Art, wozu noch die directe Anziehungskraft des Platins (oder eines anderen festen Körpers) zu den Gastheilchen kommt, ist nach der Ansicht des Verfassers hinreichend, um zu bewirken, daß die Verwandtschaft zwischen den Sauerstoff- und Wasserstofftheilchen wirksam wird; sie ist in der That ein Aequivalent |356| für Temperaturerhöhung, Auflösung, oder irgend einen derjenigen Umstände, welche bekanntlich die den Körpern selbst eigenen Verwandtschaften zu verstärken vermögen.

Es werden dann einige sehr merkwürdige Fälle beschrieben, wo diese Wirkung des Platins und anderer Metalle verhindert wird. So verhindern geringe Quantitäten von Kohlenoxydgas oder öhlerzeugendem Gas, wenn sie mit dem Sauerstoff- und Wasserstoffgas vermischt sind, die fragliche Wirkung gänzlich, während sehr große Quantitäten von kohlensaurem oder Salpetergas sie nicht verhindern: und es ist merkwürdig, daß die erstere von diesen Gasarten die Metallplatten nicht permanent afficirt; denn wenn man die Platinbleche aus diesen Gemischen nimmt und sie in reines Sauerstoff- und Wasserstoffgas bringt, so erfolgt deren Vereinigung.

Der Verfasser schließt mit Anführung zahlreicher Fälle von physischer Wirkung, welche den Einfluß gewisser Abänderungen im Zustande der Elasticität auf der äußeren Oberfläche gasförmiger Körper zeigen.

Die siebente Reihe, welche eine Fortsezung der fünften ist, und von der elektrochemischen Zersezung handelt, beginnt mit Auseinandersezung der Gründe, welche den Verfasser veranlaßten, in diesem Theile der Wissenschaft verschiedene neue Benennungen einzuführen, die nöthig zu seyn scheinen, um Irrthümer und Ungenauigkeiten bei der Beschreibung von Thatsachen sowohl als von Theorien zu vermeiden. An Statt der Benennung Pol und in der Absicht auch einen Theil des Voltaischen Apparates zu bezeichnen, wobei dieser Name nie angewandt wurde, obgleich er mit einem Pol in seiner Beziehung zum Strom identisch ist, schlägt der Verfasser den Ausdruk Elektrod vor. Die Oberflächen des zersezenden Körpers, bei welchen der positive Strom von Elektricität eintritt und austritt, werden jene das Eisod, diese das Exod genannt. Körper, welche durch den elektrischen Strom zersezbar sind, nennt er Elektrolyte, und wenn sie elektrochemisch zersezt sind, sagt er, sie seyen elektrolysirt; die Substanzen selbst, welche in solchen Fällen in Freiheit gesezt werden, heißen Zetode und die Bezeichnungen Zeteisod und Zetexod werden gebraucht, je nachdem die Substanz in einer oder der anderen Richtung geht.

Der erste Abschnitt der folgenden Abhandlung enthält allgemeine Betrachtungen über die elektrochemische Zersezung. Man hat gefunden, daß die Grundstoffe, welche einander in ihren chemischen Verwandtschaften stark entgegengesezt sind, auch durch die Voltaische Säule am leichtesten getrennt werden; und die Entdekung des in der vierten Reihe erklärten Leitungsgesezes führte zu einer großen Vermehrung der Zahl von Beispielen, welche mit dieser allgemeinen |357| Beobachtung übereinstimmen: hier wird aber gezeigt, daß das Verhältniß, in welchem die Elemente eines Körpers sich vereinigen, einen großen Einfluß auf den elektrochemischen Charakter der daraus hervorgehenden Substanz hat und daß es zahlreiche Beispiele gibt, wo eine gewisse Verbindung von zwei Substanzen zersezbar ist, eine andere aber nicht. Es scheint im Allgemeinen, daß von binären Verbindungen einfacher Körper diejenigen, welche einfache Aequivalente enthalten, zersezbar sind, die höheren Verbindungen aber nicht.

Im zweiten Abschnitt wird ein neues, von dem Verfasser erfundenes Instrument beschrieben, wodurch man die elektrischen Ströme genau messen kann, und welches er Volta-Elektrometer nennt. Man läßt den zu messenden Strom durch Wasser gehen, welches mit Schwefelsäure angesäuert ist, und sammelt und mißt die Gasarten, welche bei der Zersezung des Wassers frei werden, wodurch man dann einen Ausdruk für die Quantität der durchgegangenen Elektricität erhält. Das Princip, worauf sich diese Folgerung gründet, ist das neue vom Verfasser entdekte Gesez, daß die zersezende Wirkung irgend eines Stromes von Elektricität für eine gewisse Quantität von Elektricität auch immer gleich ist. Von der Genauigkeit dieses Gesezes in Bezug auf die Zersezung des Wassers überzeugte man sich auf alle mögliche Art, indem man denselben Strom nach einander durch zwei oder mehrere Portionen von Wasser unter sehr verschiedenen Umständen streichen ließ: man mochte aber was immer für Abänderungen machen, indem man entweder die Größe der Pole oder Elektrode änderte, oder die Intensität des Stromes – durch Veränderung der Temperatur der Auflösung oder der gegenseitigen Entfernung zwischen den Polen – vergrößerte oder verminderte, so war doch die Wirkung stets dieselbe; und eine gegebene Quantität von Elektricität, sie mochte auf ein Mal oder auf mehrere Mal durchstreichen, zersezte unwandelbar dieselbe Menge Wasser. Die Wahrheit des Princips, nach welchem der Volta-Elektrometer wirkt, ist daher außer allen Zweifel gesezt: hinsichtlich der praktischen Anwendung des Princips beschreibt der Verfasser verschiedene Einrichtungen des Instruments und den Gebrauch derselben, um entweder absolute Quantitäten von Elektricität dadurch zu messen oder relative Maßstäbe zu erhalten.

Im dritten Abschnitt wird von dem primären oder secundären Charakter der bei den Elektroden frei gewordenen Körper gehandelt. Es wird gezeigt, daß sie in einer bei weitem größeren Anzahl von Fällen, als man gewöhnlich glaubte, secundär sind; und daß man in Bezug auf die kleinsten Theilchen der Körper bisher aus dem Charakter der secundären Producte Geseze ableitete, so daß man auf gewisse an und für sich richtige Schlüsse durch falsche Folgerungen |358| kam, weil die Thatsachen, wodurch sie vermeintlich unterstüzt werden sollten, in Wahrheit mit diesen Folgerungen in keiner directen Beziehung standen. Der Verfasser erklärt die Methoden primäre und secundäre Resultate von einander zu unterscheiden.

Der vierte Abschnitt ist betitelt: „Ueber die bestimmte Natur und Ausdehnung der elektrochemischen Zersezung“ und wird vom Verfasser als bei weitem der wichtigste Theil aller Versuche, deren Resultate er bisher der Royal Society mittheilte, betrachtet. Er geht zuerst auf frühere Gelegenheiten zurük, bei welchen er dieses Gesez von chemischer Wirkung schon mehr oder weniger deutlich aussprach, und auch auf das so eben erklärte Instrument, welches ein Beispiel für das zu entwikelnde Princip liefert. Dann bezieht er sich auf früher beschriebene Versuche, wobei er auf den Unterschied zwischen primären und secundären Resultaten aufmerksam macht, ins dem sie dasselbe Princip bei der Salzsäure erweisen; die Resultate zeigen nämlich, daß nicht nur die Quantität, welche von dieser Säure zersezt wird, für eine gleichbleibende Quantität von Elektricität, ebenfalls gleich bleibt, sondern daß auch, wenn man sie mit Wasser vergleicht, indem man einen Strom von Elektricität durch beide Substanzen gehen läßt, die relativen Quantitäten, welche von beiden zersezt werden, sehr genau die chemischen Aequivalente dieser Körper sind. Derselbe Strom zum Beispiel, welcher neun Gewichtstheile Wasser zersezen kann, kann auch siebenunddreißig Gewichtstheile Salzsäure zersezen, welche Zahlen respective die aus der gewöhnlichen chemischen Wirkung abgeleiteten Aequivalente dieser Substanzen sind.

Er beschreibt dann Beispiele, wo Körper, welche durch die Hize flüssig gemacht werden, wie Oxyde, Chloride, Jodide etc. durch den elektrischen Strom zersezt werden, aber immer dem Gesez der constanten chemischen Wirkung gemäß. So vermag der Strom, welcher ein Aequivalent Wasser zersezen kann, auch Aequivalente von Salzsäure, Zinnchlorür, Jodblei, Bleioxyd und viele andere Körper zu zersezen, ungeachtet der größten Verschiedenheiten in ihrer Temperatur, in der Größe der Pole und bei anderen Umständen; sogar Veränderungen in der chemischen Natur der Pole oder Elektrode und in ihren Verwandtschaften zu den entbundenen Körpern verursachten keine Abänderungen in der Quantität des zersezten Körpers.

Der Verfasser geht zulezt auf eine für die chemische Verwandtschaft und die ganze elektrochemische Theorie sehr wichtige Frage über, nämlich auf die absolute Quantität von Elektricität, welche die Körperatome enthalten. Diese Quantität betrachtet er als genau gleich derjenigen, welche nöthig ist, um sie aus ihrer Verbindung mit anderen Atomen durch elektrolytische Wirkung zu trennen und |359| er führt viele Versuche an, um diesen Saz zu beweisen; so beschreibt er einen, wobei die chemische Wirkung von 32,5 Theilen Zink, als Voltaische Batterie construirt, einen Strom von Elektricität zu entbinden vermochte, welcher 9 Gran Wasser, also das volle Aequivalent des Zinks, in ihre Bestandtheile zersezen konnte. Er glaubt, daß die magnetische Wirkung einer gegebenen Quantität von Elektricität ebenfalls eine bestimmte ist und ist überzeugt, daß diese Ansicht durch zukünftige Versuche vollkommen bestätigt werden wird.

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Polytechn. Journal Bd. LI. S. 315. A. d. R.

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