Titel: Callan, über die Construction und Leistungen einer neuen Art galvanischer Batterie.
Autor: Callan, Nicholas J.
Fundstelle: 1848, Band 109, Nr. LXXVII. (S. 432–436)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj109/ar109077

LXXVII. Ueber die Construction und Leistungen einer neuen Art galvanischer Batterie; von Nicholas Callan, Professor der Physik am Maynooth-Collegium.

Aus dem Philosophical Magazine, Jul. 1848, S. 49.

In einer Abhandlung, welche ich im verflossenen Jahr veröffentlichte73 beschrieb ich mehrere Versuche, welche klar beweisen, daß man in der Salpetersäure-Batterie als negatives Element Blei mit Chlorgold oder Chlorplatin überzogen, mit Vortheil statt Platinblech anwenden kann, und daß Gußeisen vollkommen so wirksam wie Platin ist. Seitdem verglich ich nach verschiedenen Methoden die Stärke einer Gußeisen-Batterie mit derjenigen einer Grove'schen von gleicher Größe. Das Gußeisen wurde durch eine Mischung von 4 Th. Schwefelsäure, 2 Th. Salpetersäure und 2 Th. in Wasser gelöstem Salpeter erregt. Das Platin wurde durch gleiche Theile concentrirter Salpetersäure und Schwefelsäure erregt. Die Zinkplatten beider Batterien wurden durch verdünnte Schwefelsäure von gleicher Stärke erregt. Die Gußeisen-Batterie übertraf die Grove'sche bedeutend in der Entwicklung von Magnetismns und Wärme, sowie im Vermögen chemische Zersetzungen zu bewirken. Die magnetischen Effecte der zwei Batterien wurden mittelst eines Galvanometers und einer kleinen magnetischen Maschine verglichen. Grove's Batterie bewirkte eine Ablenkung der Nadel um 82°; die gußeiserne eine solche um 85°. Wenn die galvanischen Ströme der |433| zwei Batterien gleichzeitig in entgegengesetzten Richtungen durch den schraubenförmig gewundenen Draht des Galvanometers geleitet wurden, zerstörte der Strom von der Gußeisen-Batterie die Ablenkung, welche die Grove'sche bewirkte, und verursachte überdieß eine entgegengesetzte Ablenkung von 60°. In der magnetischen Maschine bewirkte die Gußeisen-Batterie 50 Drehungen in einer Minute; Grove's Batterie aber nur 35 in derselben Zeit.

Daß die Gußeisen-Batterie mehr Wärme entwickelt, geht daraus hervor, daß sie einen Stahldraht schmolz, welchen Grove's Batterie nur zur dunklen Rothglühhitze brachte.

Die Zersetzungskraft der zwei Batterien verglich ich durch die Quantitäten Knallgas, welche sie im Verlauf von drei Minuten entwickelten. Die Gußeisen-Batterie war auffallend wirksamer.

Ich habe verschiedene Sorten von Gußeisen, auch chromhaltiges versucht, und gefunden, daß sie alle so ziemlich gleiche Wirksamkeit besaßen.

Bald nachdem ich die große elektromotorische Kraft von platinirtem Blei und Gußeisen entdeckt hatte, machte ich den Vorschlag, die Wollaston'schen Batterien unseres physikalischen Cabinets in eine Batterie mit platinirtem Blei oder eine solche mit Gußeisen umzuändern und entschied mich nach Abwägung ihrer gegenseitigen Vorzüge für letztere, hauptsächlich weil ich fand, daß sie nicht platinirt zu werden braucht. Die eine unserer Wollaston'schen Batterien hatte 300 Zinkplatten, jede von 4 Zoll im Quadrat, und die andere 20 Platten, jede von 2 Fuß im Quadrat. In den zwei Batterien war die Gesammtoberfläche der Zinkplatten etwas mehr als 113 Quadratfuß; die Kupferoberfläche war zweimal so groß als die Zinkfläche. Nach reiflichem Nachdenken über die beste Form für die neue Batterie und über die passendste Größe der Zinkplatten, entschied ich mich für wasserdichte gußeiserne Zellen anstatt der Platten; ferner die 300 vierzölligen Platten beizubehalten und die 20 großen Platten in 320 kleine, jede von 6 Zoll im Quadrat, zu zertheilen. Ich ließ daher 300 poröse Zellen anfertigen, jede 4½ Zoll hoch, 4½ Zoll breit und ½ Zoll weit, für die vierzölligen Platten; ferner 320 poröse Zellen, jede 6½ Zoll hoch, 6½ breit und etwa 1 Zoll weit, für die sechszölligen Platten. Für die kleinen porösen Zellen ließ ich 300 gußeiserne wasserdichte Zellen anfertigen, jede 4⅛ Zoll hoch, 5 Zoll breit und 1 Zoll weit; die großen porösen Zellen wurden in 320 gußeiserne Zellen gestellt, deren jede 6½ Zoll hoch, 7½ breit und 1¾ Zoll weit war. Die neue Batterie sollte daher aus 620 galvanischen Paaren bestehen, worin die Gesammtoberfläche des Zinks 113 |434| Quadratfuß und diejenige des Gußeisens über 226 Quadratfuß betrüge; ich mußte mich jedoch wegen verschiedener Zufälligkeiten vorläufig mit 577 Paaren begnügen, welche 96 Quadratfuß Zink und beiläufig 200 Quadratfuß Gußeisen enthalten. Diese Batterie, welche unlängst in Gebrauch genommen wurde, besteht aus 300 gußeisernen wasserdichten Zellen, deren jede eine poröse Zelle und eine Zinkplatte von 4 Zoll im Quadrat enthält; 110 gußeiserne Zellen, deren jede eine poröse Zelle und eine Zinkplatte von 6 Zoll Länge auf 4 Zoll Breite enthält; und aus 177 gußeisernen Zellen, deren jede eine poröse Zelle und eine Zinkplatte von 6 Zoll im Quadrat enthält. Die Zinkplatte jedes Paars wurde in eine poröse Zelle gestellt und letztere in eine gußeiserne Zelle. Zwischen jeder porösen Zelle und der gußeisernen Zelle, in welcher sie stand, betrug der Zwischenraum einen Viertelszoll. Es wurden Streifen von Kupferblech, etwa 1 Zoll breit und 2½ Zoll lang, an jede gußeiserne Zelle und an jede der 320 sechszölligen Zinkplatten gelöthet. Die vierzölligen Platten waren bereits mit Schrauben und Muttern versehen. Jede eiserne Zelle wurde durch eine Klemmschraube mit der nächsten Zinkplatte verbunden. Die eisernen Zellen wurden auf neun hölzerne Tische mit 3 Fuß hohen hölzernen Füßen gestellt. Um die Batterie zu laden, goß man in jede gußeiserne Zelle eine Mischung von 12 Maaßtheilen concentrirter Salpetersäure und 11½ concentrirte Schwefelsäure; und jede poröse Zelle füllte man auf die geeignete Höhe mit verdünnter Salpeter-Schwefelsäure, aus 5 Th. Schwefelsäure, 2 Th. Salpetersäure und 45 Th. Wasser bestehend. Um die ganze Batterie zu laden, wurden etwa 14 Gallons Salpetersäure und 16 Gallons Schwefelsäure verbraucht. Ich unterließ die Anwendung einer Salpeterlösung, weil ich befürchtete daß sie die Mischung in den gußeisernen Zellen zum Ueberkochen bringen würde. Ich weiß nicht ob diese Befürchtung gegründet ist; aber ich weiß, daß wenn zehn oder mehr Zellen angewandt werden, die erregende Flüssigkeit in den gußeisernen Zellen bald überkocht und Salpetergas erzeugt, wenn sie nicht den vierten Theil ihres Raums Salpetersäure enthält.

Ich habe durch Versuche gefunden, daß eine Gußeisen-Batterie ungefähr fünfzehnmal so stark wie eine gleich große Wollaston'sche Batterie und fast andertmal so wirksam wie eine Grove'sche ist. Daher hat unsere neue Gußeisen-Batterie mit 96 Quadratfuß Zink dieselbe Stärke wie eine Wollaston'sche Batterie mit 1400 Quadratfuß Zink und 13,000 vierzölligen Platten; oder wie eine Grove'sche mit 140 Quadratfuß Platin.

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Ich will nun einige Versuche beschreiben, welche unlängst mit unserer großen Gußeisenbatterie angestellt wurden. Zuerst leitete man den galvanischen Strom durch einen sehr großen Truthahn, welcher durch den Schlag augenblicklich getödtet wurde. Sein Kröpf zerbarst und dessen Inhalt an Heu und Haber fiel auf den Boden. Um ihm den Schlag zu ertheilen, brachte man ein Stück Zinnfolie von vier Zoll im Quadrat unter jeden Flügel längs der Seiten des Truthahns, welchen man zuvor der Federn beraubt und mit verdünnter Säure befeuchtet hatte. Um die Zinnfolie in genauer Berührung mit der Haut zu erhalten, preßte man die Flügel gegen die Seiten. Die Person welche den Truthahn hielt, hatte ein sehr dickes Tuch zwischen jeder Hand und dem Flügel, um sie gegen den Schlag zu schützen. Sobald der Draht vom Zinkende der Batterie mit der Zinnfolie unter einem Flügel in Berührung gebracht wurde, gab die Zinnfolie Funken aus und der Truthahn empfing Schläge, bevor noch die Verbindung zwischen dem negativen Ende der Batterie und der Zinnfolie unter dem andern Flügel hergestellt war, obgleich sich das negative und positive Ende der Batterie auf 3 Fuß hohen und 3 Fuß von einander entfernten Tischen befanden.

Als man einen mit dem negativen Ende verbundenen Kupferdraht in Berührung mit einem Messingring brachte, welcher mit dem Zinkende der Batterie verbunden war, entstand sogleich ein glänzendes Licht. Der Kupferdraht wurde allmählich von dem Messingring getrennt, bis der Lichtbogen gebrochen war. Die größte Länge des Bogens war etwa 5 Zoll. Sobald die Verbindung zwischen den entgegengesetzten Enden der Batterie durch den Kupferdraht hergestellt wurde, welcher ¼ Zoll dick und 5 Fuß lang war, entstand ein Geräusch in Folge der Verbrennung des Loths, womit einige Kupferstreifen an die Zinkplatten befestigt waren. Ich ging sogleich zu dem Theil der Batterie, von welchem das Geräusch ausging, um zu untersuchen, ob die Verbindung zwischen den gußeisernen Zellen und Zinkplatten unterbrochen war, und fand, daß ein Kupferstreifen von der Zinkplatte losgegangen war, an welche man ihn gelöthet hatte. Wahrscheinlich hatten sich auch noch andere von ihren Zinkplatten getrennt, ich konnte sie aber nicht finden. Dieser Versuch ergab also, daß durch den Truthahn nur ein Theil des in der Batterie erzeugten Stroms ging, denn der Schlag, welcher ihn tödtete, bewirkte keine Verbrennung des Loths.

Ich versuchte zunächst das Glühen von Holzkohlenspitzen, konnte aber die Länge des Lichtbogens zwischen denselben nicht bestimmen, denn bevor man Zeit hatte sie zu trennen, waren sie weggebrannt. Das |436| Licht war sehr glänzend; die Holzkohle sprühte Funken wie Stahl oder Eisen. Kohksspitzen gaben ebenfalls ein sehr intensives Licht; aber während der Versuche mit denselben wurde der Strom unterbrochen, weil eine der porösen Zellen einen Riß bekam und in Folge hievon die verdünnten und concentrirten Säuren sich mit einander vermischten und daher so lange überkochten, bis die porösen und gußeisernen Zellen beinahe leer waren. Ungeachtet dieser Unterbrechung des Stroms war der Lichtbogen zwischen den Kohksspitzen etwa einen Zoll lang und die Hitze der Flamme verbrannte eine Feile.

Durch spätere Versuche habe ich mich noch überzeugt, daß das galvanische Licht der Kohksspitzen für das Gas-Mikroskop und Polariskop dem mit Knallgas auf Kalk erzeugten Licht weit vorzuziehen ist. Mit guten Kohksspitzen kann man für das Mikroskop und Polariskop vermittelst einer Batterie von 25 gußeisernen Zellen, eben so vielen Zinkplatten, jede 2 Zoll breit und 4 Zoll lang, ein mehr als genügendes Licht erzielen; sind aber die Kohks nicht sehr gut, so werden 40 Platten erfordert. Wenn eine gußeiserne Zelle, 2½ Zoll breit und 4 Zoll hoch, zwischen sich und der porösen Zelle beinahe ein Weinglas voll der concentrirten Säuren faßt, bleibt die Batterie mit ungeschwächter Stärke etwa drei Stunden lang in Thätigkeit, ohne daß man frische Säure zusetzt. Ist die Zelle, welche die Zinkplatten enthält, eng, so muß man jede halbe Stunde ein wenig verdünnte Säure zugießen.

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Man vergl. polytechn. Journal Bd. CV S. 436 und Bd. CVI S 402.

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