Titel: Becquerel, über Conservirung des Guß- und Schmiedeeisens im süßen Wasser.
Autor: Becquerel, Alexandre Edmond
Fundstelle: 1865, Band 175, Nr. XXXIV. (S. 142–145)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj175/ar175034

XXXIV. Ueber die Conservirung des Gußeisens und Schmiedeeisens im süßen Wasser; von Becquerel.

Aus den Comptes rendus, t. LIX p. 718, October 1864.

In meinem der Akademie der Wissenschaften früher eingereichten Aufsatze über die Conservirung der Metalltheile der Panzerschiffe37) habe ich nachgewiesen, daß, wenn eine Guß- oder Schmiedeeisenplatte an einem ihrer Enden mit einer Zinkplatte in Berührung steht, deren Oberfläche weit kleiner als ein Hundertstel der Oberfläche der anderen ist und eine solche Eisenplatte sich unter Seewasser befindet, die Intensität der auf der Oberfläche des geschützten Metalls durch die Oxydation des Zinks entstehenden secundären Ströme mit zunehmender Entfernung von den Berührungspunkten beider Metalle abnimmt, aber in solchen Verhältnissen, daß der Schutz in beträchtlichen Entfernungen von diesen Punkten stattfindet. Im Allgemeinen wechselt diese Intensität nach der Leitungsfähigkeit, der Natur der Flüssigkeit und verschiedenen anderen Ursachen.

In diesem Auszug meiner kürzlich der Akademie eingereichten Abhandlung komme ich auf das Verfahren, mittelst dessen man den elektrischen Zustand eines beliebigen Punktes einer in einer Flüssigkeit befindlichen Metallplatte bestimmt, nicht zurück, da dasselbe in dem oben erwähnten Aufsatze bereits besprochen worden ist.

Bei den Versuchen, welche sowohl im Laboratorium mit salzhaltigem Wasser, als im Hafen von Toulon im Seewasser mit einer 10 Meter langen Eisenplatte angestellt wurden, die an einem Ende mit einer Zinkplatte von 1/120 ihrer Fläche armirt war, erhielt man folgende Resultate:

elektromotorische Kraft des nicht armirten Zinks 100
in 5 Decimet. Entfernung von den Berührungspunkten 86,8
in 2 Meter „ „ 78,8
in 4 Meter „ „ 76,0
in 9,50 Meter „ „ 74,0
des nicht geschützten Schmiedeeisens 60,3

Ferner wurde beobachtet, daß, weil in ungefähr 1 Decimet. Entfernung die elektromotorische Kraft nur geringe Schwankungen zeigt, bei |143| größerer Entfernung diese Kraft sich unmerklich vermindert, jedoch in der Weise, daß sie bei 9,50 Meter Entfernung noch = 74, wenn die des nicht geschützten Eisens = 60,3 ist; über die letztere Entfernung hinaus wird sie so unmerklich, daß die Intensitätscurve sich zu der die elektromotorische Kraft des Eisens repräsentirenden Geraden – vorausgesetzt, daß dieses Metall vollständig homogen ist – als Asymptote verhält. So weit diese beiden Linien sich nicht treffen, ist das Eisen geschützt. In welcher Distanz aber sie sich schneiden, das ist noch unbekannt.

Die bei den in Süßwasser angestellten Versuchen erhaltenen Resultate zeigen bemerkenswerthe Verschiedenheiten. Experimentirt man zunächst mit einer Platinplatte, an deren einem Ende eine Zinkplatte befestigt ist, der man verschiedene Dimensionen gibt, während die Oberfläche des Plattenpaares nicht verändert wird, so gelangt man zu Resultaten, welche zeigen, daß, sofern die Oberfläche des Zinks nur etwa dem hundertsten Theile von der des Platins gleich ist, die elektromotorische Kraft des ersteren etwas weniger als halb so groß ist wie die, welche es besitzt, wenn es nicht mit dem Platin armirt ist; ist die Oberfläche des ersteren gleich einem oder zwei Dritteln von der des letzteren, so nimmt die elektromotorische Kraft zu in dem Verhältnisse von 1 : 1,76 und 1 : 2,1. Im letztern Falle haben die secundären Ströme, welche auf der Oberfläche des Platins in Folge der Wiedervereinigung der bei der Oxydirung des Zinks entwickelten beiden Elektricitäten entstanden, auf die elektromotorische Kraft des Zinks, oder wenigstens auf die Intensität des durch das Zink erzeugten Stromes nur geringen Einfluß.

Als anstatt des Platins Gußeisen von einer 120mal größeren Oberfläche als die des Zinks angewendet wurde, ergaben sich folgende Werthe:

elektromotorische Kraft des nicht armirten Zinks 100
des Gußeisens 62,30
des mit dem Gußeisen in Contact stehenden Zinks 69,02

Die Vergleichung dieser Resultate mit den vorhergehenden ergibt, daß bei Anwendung von Platin die elektromotorische Kraft des mit demselben verbundenen Zinks im Verhältnisse von 100 : 44,82 abgenommen hat, während die Abnahme bei Anwendung von Gußeisen nur in dem Verhältnisse von 100 : 79,04 stand.

Das Schmiedeeisen verhält sich ganz so, wie das Gußeisen.

Im Seewasser resultiren, wie wir bereits in dem früheren Aufsatze sahen, andere Wirkungen, weil das Zink in Verbindung mit dem Eisen dieselbe elektromotorische Kraft besitzt, als wenn es nicht mit dem letzteren |144| verbunden ist. Um eine Vorstellung von der unter gleichen Verhältnissen stattfindenden Verminderung der elektrischen Intensität zu geben, erinnern wir an die oben angeführte Thatsache, daß an einer 10 Meter langen und 0,15 Meter breiten, an dem einen ihrer Enden mit einer Zinkplatte armirten Eisenplatte, am anderen Ende die Intensität des den elektrischen Zustand des explorirten Punktes repräsentirenden Stromes noch = 74,7 war, bei der elektromotorischen Kraft des Eisens = 60,3; da die Intensitätsverminderung demnach eine sehr geringe ist, so erstreckt sich natürlich der Schutz sehr weit.

Welcher Ursache ist nun der Unterschied zwischen den im süßen und den im Seewasser stattfindenden Erscheinungen zuzuschreiben? Zur Erklärung desselben läßt sich nur der Unterschied in der Leitungsfähigkeit beider Flüssigkeiten und der Grad der chemischen Wirkung, welche jede derselben auf das Zink ausübt, zu Hülfe nehmen; durch die größere Leitungsfähigkeit wird die Intensität der secundären Ströme vermehrt, welche die Ursache der Conservirung des Guß- und Schmiedeeisens sind; dasselbe gilt für die chemische Wirkung. Obgleich die secundären Ströme, welche die Ursache der Conservirung des Eisens im Süßwasser sind, sowie die elektromotorische Kraft an ihrer Stärke verlieren, so bleibt ihnen doch noch genug davon, um große Guß- und Schmiedeeisenflächen, welche aus über- oder nebeneinander liegenden und mit Zink oder einer passenden Legirung armirten Theilen bestehen, vor Oxydation schützen zu können, wie die nachstehenden beiden Beispiele beweisen.

Eine Säule, welche aus 5 Centim. hohen und 1 Centim. starken schmiedeeisernen Cylindern bestand, die zu zwei und zwei rechtwinkelig kreuzweise über einander gelegt waren, und eine Oberfläche von 660 Quadratcentim. darbot, wurde unter Wasser mit einer Zinkplatte von 30 Quadratcentim. in Contact gebracht; das Gewicht der Cylinder genügte, um ihre Berührung zu sichern. Die Untersuchung des elektrischen Zustandes der Oberfläche ergab folgende Resultate:

elektromotorische Kraft des nicht verbundenen Zinks 100
des Schmiedeeisens 62,30
des verbundenen Zinks 91,60
des Eisens am oberen Ende der Säule 88,25

Dann wurden dieselben Cylinder mittelst eines Hanffadens zu einer Kette von 1,50 Meter Länge mit einander verbunden, und diese Kette ward mit einer Zinkplatte von 6 Kubikcentimet. in Contact gebracht; die beiden Oberflächen verhielten sich wie 110 : 1. Die Untersuchung der Oberfläche dieser Kette ergab folgenden elektrischen Zustand:

|145|
elektromotorische Kraft des nicht verbundenen Zinks 100
des Schmiedeeisens 62,3
des verbundenen Zinks und eines beliebigen Theils der Kette 86,6

Daraus ergibt sich, daß ungeachtet der bedeutenden Differenzen zwischen den elektromotorischen Kräften des mit dem Eisen verbundenen und des nicht verbundenen Zinks – Differenzen, welche im Salzwasser nicht vorhanden sind – das Eisen im Süßwasser gleichwohl noch in großer Entfernung vom Zink conservirt wird, da man bei 1,50 Meter Distanz noch dieselbe elektromotorische Kraft hat, wie auf dem Zink.

Gußeisen verhält sich ganz wie das Schmiedeeisen. Den in diesem Aufsatze gegebenen Fingerzeigen zufolge ist es möglich, gußeiserne Geschosse in mit Wasser gefüllten Gruben beliebig lange Zeit vor Oxydation zu bewahren, wenn das Niveau des Wassers constant erhalten wird. Ein aus 9387 Kanonenkugeln von 12 Centim. Durchmesser bestehender Haufe würde zu seiner Conservirung Bänder von Zink oder einer passenden Legirung erfordern, welche eine Gesammt-Oberfläche von 2 Quadratmetern haben und immer sehr rein erhalten werden müßten; gewiß eine in Bezug auf das Resultat sehr unbedeutende Zinkmenge.

So sonderbar der Gedanke, Geschosse mit Hülfe sehr kleiner Mengen von Zink oder Messing unter Wasser zu conserviren, auch erscheinen mag, so ist dessen praktische Ausführung doch möglich, wenn dabei den erörterten Grundsätzen volle Rechnung getragen wird.

Es ließe sich auch noch eine andere Anwendung dieser Idee mit Aussicht auf günstigen Erfolg versuchen, nämlich die Conservirung gußeiserner Leitungsröhren, welche in feuchtem Erdboden liegen. Wenn dieser letztere hinreichende Leitungsfähigkeit besäße, so könnten die Röhren auf sehr bedeutende Längen hinlänglich geschützt werden, indem man an den Punkten, wo der Schutz aufhört, Oeffnungen anbringt, welche die Zinkplatten von Zeit zu Zeit zu reinigen gestatten, damit keine Unterbrechung der elektrochemischen Wirkung eintritt.

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Polytechn. Journal Bd. CLXXIV S. 41.

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