Titel: Ueber die von Grove construirte Volta'sche Gassäule.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1843, Band 89, Nr. CXXV./Miszelle 1 (S. 462–464)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj089/mi089125_1

Ueber die von Grove construirte Volta'sche Gassäule.

Kein physikalisches Werkzeug hat seit seiner Erfindung größere Veränderungen erlitten als die Volta'sche Säule; welche Modificationen aber auch die Säule Volta's im Lauf der lezten vierzig Jahre erfahren hat, immer wurden bei ihrer Construction zwei feste leitende Körper angewendet, von denen der eine oxydirbarer als der andere war, wie auch eine oder zwei leitende Flüssigkeiten von zusammengesezter Art. Die Elemente der bisherigen Säulen bestanden also, welches auch die Form und Einrichtung ihres Baues seyn mochte, aus festen und flüssigen Körpern, und nie ging eine gasförmige Materie in deren Construction ein. Vor einigen Jahren wurde das Volta'sche Verhalten einer Anzahl von gasförmigen Körpern einer nähern Prüfung unterworfen, und ich selbst beschäftigte mich vielfach mit diesem Gegenstand.

Unter andern auf ein solches Verhalten sich beziehenden Thatsachen, die von mir ermittelt wurden, ist hier diejenige zu erwähnen, gemäß welcher das schwerste und leichteste Element unserer Erde, das Platin und der Wasserstoff, in einem ganz eigenthümlichen Volta'schen Verhältniß zu einander stehen, d. h. gemäß welcher das Wasserstoffgas das Vermögen besizt (scheinbar wenigstens) dem elektro-negativen Platin die Volta'schen Eigenschaften eines elektro-positiven Metalls zu ertheilen. Auf dieses Verhalten mich stüzend, sezte ich aus Platin, Wasserstoff und Wasser eine Kette zusammen, in welcher der elektrische Strom da erzeugt wild, wo die drei erwähnten Materien unmittelbar sich berühren. Ich wies ferner nach, daß Chlor- und Bromgas das Platin noch negativer machen als es von Natur ist, und baute aus diesem Metall, Chlor und Wasser Vorrichtungen, die genau das Gegenstük von der Platinwasserstoffkette sind. In diesen beiden Arten von Ketten findet keine chemische Einwirkung der angewendeten Gase auf das Platin statt, und es sind der Wasserstoff und das Wasser in der einen, das Chlor oder Brom und ebenfalls das Wasser in der andern Vorrichtung die Materien, welche als die eigentlichen Elektromotoren betrachtet werden müssen, und aus deren Wechselwirkung der Volta'sche Strom entspringt.

In neuester Zeit construirte nun der sinnreiche brittische Naturforscher Grove—der nämliche, welcher im Jahr 1839 den Physikern die kräftigste der bis jezt bekannt gewordenen Volta'schen Batterien in die Hände gab — eine sogenannte Gassäule, in welcher, wie in der von mir zusammengesezten Kette, der Wasserstoff und das Platin die Hauptrolle spielen. Hr. de la Rive aus Genf, der eben aus England zurükgekehrt war, ließ eine durch ihn von da mitgebrachte Grove'sche Gassäule vor der physikalischen Section in Lausanne functioniren.

Die Einrichtung der merkwürdigen Säule ist sehr einfach; das einzelne Element derselben besteht aus einer vierkantigen Flasche aus weißem Glas, welche etwa ein Pfund Wassers faßt, und die mit drei ausgeschliffenen halsförmigen Mündungen versehen ist. In die zwei äußersten dieser Oeffnungen passen Glasröhren ein, von denen jede beinahe auf den Boden der Flasche reicht, unten offen, oben geschlossen ist, eine Länge von etwa 14″ und eine Weite von 8″′ hat. In jeder dieser Röhren befindet sich ein Platinstreifen, beinahe so breit als die Röhre weit und nahezu durch die ganze Länge derselben sich erstrekend; besagter Streifen ist mit fein zertheiltem Platin überzogen und steht in leitender Verbindung mit einem kleinen Kupfernäpfchen, das auf dem äußern und obern Theil der Röhre befestigt ist.

Will man ein solches Element in Thätigkeit sezen, so füllt man die Flasche etwa zu zwei Dritteln mit gesäuertem Wasser an und sezt die mit der gleichen Flüssigkeit gefüllten zwei Röhren in die für sie bestimmten Mündungen der Flasche ein. Durch die mittlere Oeffnung führt man auf die geeignete Weise in die eine der beiden Röhren Wasserstoffgas, in die andere Sauerstoffgas ein, und zwar so daß auf zwei Raumtheile Wasserstoffgas in der einen Röhre, ein Raumtheil Sauerstoffgas in der andern Röhre zu stehen kommt und noch in beiden Röhren |463| etwas saure Flüssigkeit bleibt. Soll nun aus so beschaffenen Elementen eine Säule zusammengesezt werden, so verbindet man vermittelst eines Kupferdrahtes das mit Queksilber gefüllte Näpfchen der Sauerstoffröhre der einen Flasche mit dem Näpfchen der Wasserstoffröhre einer zweiten Flasche etc.

Es versteht sich von selbst, daß unter sonst gleichbleibenden Umständen eine solche Gassäule um so wirksamer sich erweist, je größer die Anzahl ihrer Elemente ist. Wurden zwei Elemente des in Lausanne vorgezeigten Apparates zur Säule verbunden, so vermochte leztere schon das Wasser merklich zu zersezen, und eine Säule aus zehn Elementen gebildet zerlegte die genannte Flüssigkeit auf eine sehr lebhafte Weise. Bei einer noch größern Anzahl von Elementen zeigt die Gassäule Funken, bringt Kohlenspizen zum Glühen und ertheilt merklich starke Schläge. So weit bis jezt die Beobachtungen gehen, ist die neue Grove'sche Vorrichtung diejenige, deren Stromstärke am gleichförmigsten bleibt und dasjenige am wenigsten oder gar nicht zeigt, was man nicht ganz unpassend das Wogen der Volta'schen Strömung genannt hat.

Unter allen Volta'schen Apparaten, die bis jezt bekannt geworden sind, zeigt die neue Gassäule auf die augenfälligste Weise die von Faraday entdekte Abhängigkeit, welche zwischen der an den Polen geäußerten chemischen Thätigkeit und den im Innern einer Säule stattfindenden chemischen Vorgängen besteht.

Da der Wasserstoff und, in indirecter Weise, auch der Sauerstoff in der Grove'schen Gasbatterie als die eigentlichen Elektromotoren derselben angesehen werden müssen, so versteht es sich von selbst, daß die Menge der in den Röhren unserer Säule enthaltenen Gase um so mehr vermindert wird, je länger die Strömung dauert, oder daß die Menge der consumirten Gase dem erhaltenen Stromquantum proportional ist.

Vergleicht man nun das Volumen des Sauer- und Wasserstoffgases, welches sich an den Elektroden der neuen Säule während einer gegebenen Zeit entbunden hat, mit dem Volumen des Sauer- und Wasserstoffgases, welches in den beiden Röhren eines jeden Elementes in der gleichen Zeit verschwunden ist, so findet man daß die Volumina der verschwundenen und entbundenen Luftarten vollkommen gleich sind. Haben sich also z. B. im Laufe von zehn Minuten zwei Kubikzoll Wasserstoffgases an dem negativen Pole der Säule und ein Kubikzoll Sauerstoffgases an dem positiven Pole derselben entbunden, so sind auch während dieser zehn Minuten aus jeder Wasserstoffröhre unserer Vorrichtung zwei Kubikzoll Wasserstoffgases und aus jeder Sauerstoffröhre ein Kubikzoll Sauerstoffgases verschwunden.

Die Verhältnißmäßigkeit, welche zwischen den in den Erregungselementen und der Zersezungszelle der Gassäule stattfindenden chemischen Vorgängen besteht, läßt sich auch so ausdrüken, daß man sagt: das gesammte Volumen der innerhalb einer Gassäule während einer gegebenen Zeit verschwundenen Gase getheilt durch die Zahl der Elemente der Säule selbst, sey gleich dem Volumen der während derselben Zeit in der Zersezungszelle entbundenen Gase. Beträgt also z. B. das Gesammtvolumen des während zehn Minuten in der Gassäule verschwundenen Sauerstoff- und Wasserstoffgases dreißig Kubikzoll, und besteht diese Säule aus zehn Elementen, so ist das Volumen des während dieser zehn Minuten an den Elektroden der Zersezungszelle entwikelten Sauer- und Wasserstoffgases drei Kubikzoll. Mit Hülfe der Grove'schen Gassäule läßt sich also, wie man aus den eben gemachten Angaben leicht ersieht, das den Elektrikern so wohl bekannte Faraday'sche Gesez im eigentlichsten Sinne des Wortes ad oculos demonstriren und ohne irgend eine Wägung vorzunehmen auf die augenfälligste Weise zeigen, daß auch im Gebiete des Voltaismus der physikalische Saz: „Wirkung und Gegenwirkung sind sich gleich“ seine vollkommene Geltung habe. Es ist kaum nöthig hier zu bemerken, daß die in Rede stehende Säule keine eigentlich praktische Wichtigkeit besizt, indem ihre Wirkungen im Verhältniß zu vielen andern Volta'schen Apparaten nur schwach zu nennen sind. Aber für die Theorie bietet dieselbe äußerst interessante Seiten dar, und es knüpft sich an sie die Lösung einer Frage, welche beinahe schon ein halbes Jahrhundert die Physiker beschäftigt hat und die bis zur jezigen Stunde noch nicht zu völliger und allgemeiner Entscheidung gekommen ist. Nehmen die Volta'schen Erscheinungen in der bloßen Berührung verschiedenartiger Körper, wie dieß Volta selbst annahm, oder aber in chemischen Thätigkeiten, wie dieß Faraday, de la Rive u. a. m. behaupten, ihren Ursprung? Dieß ist der Punkt, worüber man sich jezt noch |464| streitet, obgleich die Mehrzahl der Physiker, wenigstens in England und Frankreich, der chemischen Theorie des Voltaismus huldigt.

Da in jedem Elemente der in Rede stehenden Gassäule die beiden in Anwendung gebrachten Gasarten durch eine beträchtliche Schichte Wassers von einander abgetrennt sind, so ist es eine physikalische Unmöglichkeit, daß dieselben auf eine unmittelbare Weise sich chemisch verbinden. Da die Gase aber nichtsdestoweniger und zwar ziemlich rasch aus den Röhren verschwinden, d. h. zu Wasser sich vereinigen, so kann dieß einzig und allein nur durch die Vermittelung des zwischen dem Wasserstoff- und Sauerstoffgase liegenden Wassers geschehen.

Der Wasserstoff, der in der einen Röhre eines Elementes der Gassäule enthalten ist, muß nothwendigerweise mit dem Wasser, mit welchem er in unmittelbarer Berührung steht, auf irgend eine Weise zu einem flüssigen Körper sich vereinigen, um zu dem Sauerstoffe der andern Röhre des gleichen Elementes zu gelangen; oder es muß umgekehrt das Sauerstoffgas mit dem dasselbe begränzenden Wasser eine flüssige Verbindung eingehen, damit es mit dem Wasserstoff in Berührung komme, oder aber beides geschieht zu gleicher Zeit.

Da nach den bisherigen Beobachtungen nur das Platin das Metall ist, mit welchem wirksame Sauerwasserstoffgassäulen construirt werden können, so nehme ich an daß die nämliche Kraft, welche im Platin vorhanden und schon bei gewöhnlicher Temperatur Sauer- und Wasserstoffgas chemisch zu vereinigen vermag, es auch ist, welche den Wasserstoff bestimmt, mit Wasser zu einer von den Chemikern noch nicht gekannten Verbindung, zu einer Art von Wasserstoffsuboxyd zusammenzutreten, das dann mit dem gewöhnlichen Wasser eine Kette bildet und durch seine (elektrolytische) Zersezung einen Strom erregt.

Der vom Wasser unter dem Einfluß des Platins aufgenommene Wasserstoff wird also nach dieser Ansicht auf elektrolytischem Wege in die Sauerstoffröhre geführt und an der dort befindlichen Platinelektrode ausgeschieden. Da sich nun an lezterer freier Sauerstoff befindet, so bewirkt das Platin in dem Augenblik, wo der Wasserstoff an diesem Metalle frei wird, eine Vereinigung jenes Elementes mit dem Sauerstoff. Die wirkliche Wasserbildung geht demnach nur in der Sauerstoffröhre oder vielmehr an dem dort befindlichen Platinstreifen vor sich und es ist also an dieser Stelle, wo die eigentliche Gasverzehrung stattfindet und wo auf zwei Raumtheile des daselbst ausgeschiedenen Wasserstoffes ein Raumtheil Sauerstoffgas verbraucht wird.

Dieser Betrachtungsweise gemäß ist der wahre Siz der elektromotorischen Kraft der Grove'schen Gassäule in den Wasserstoffröhren der Elemente, d. h. da, wo Platin, Wasserstoff und Wasser sich unmittelbar berühren, und trägt die chemische Thätigkeit, die in den Sauerstoffröhren der Vorrichtung stattfindet nur indirect zur Stromvermehrung d. h. durch Depolarisation der dort befindlichen negativen Elektroden bei. Dieser Ansicht zufolge hat das Platin an und für sich nichts mit der Stromerregung zu thun und kommt dieselbe allein durch Wasser und Wasserstoffsuboxyd zu Stande, welches leztere unter dem katalytischen Einflusse des genannten Metalles gebildet wird.

C. F. Schönbein.

Suche im Journal   → Hilfe
Alternative Artikelansichten
  • XML
  • Textversion
    Dieser XML-Auszug (TEI P5) stellt die Grundlage für diesen Artikel.
  • BibTeX
Feedback

Art des Feedbacks:
Ihre E-Mail-Adresse:
Anmerkungen: