Titel: Elektrolytische Glühkörper.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1903, Band 318/Miszelle 1 (S. 416)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj318/mi318mi26_1

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 Nernst*) 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 Bose2) 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 Rasch3) 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.

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Zeitschrift für Elektrochemie 6 (1899), S. 41.

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Annalen der Physik (4. Folge), 9 (1902) S. 164.

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Annalen der Physik (4. Folge) 11 (1903), S. 202.

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