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Beobachtungen ber die elektrische Polarisation fester und flssiger Leiter.

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Ein sehr interessanter Versucli besteht darin , dafs man
die MagnetelektricitSt mittelst zweier Poiaqdalten einc
Ivassermasse durchstrlimen I m , und deil Kiirper, oder
auch nur eine Hand, iu diese einsenkt. In dieseni elekkischen Bade entzieht der KBrper, ohne die Polarplatten unrnittelbar zu bcriihren, dem Wasser den grafsten
Theil der es durchstrbmcnden Elelitricitiit, und wird auf
allen Punkten auf das Lebhafteste erregt. W i e wichtig
solche Biider fiir die arztliche Anwenduug seyn kiinnen,
leuchtet rin.
Dafs endlich durch Vergraterung der Spirale in Lange
uud Dicke eine Verstarkung erzielt werden kiiune, welcbc
jedem Zweck geniige, und sclbst Kali z. B. zu zersetzen vermag, lGLt sicli wit Gewil'slieit vorausseben. Zu dieser Ausfiihruug in gr6berem Maafsstab eignet sicli wohl die Mcthode am besten, die ich bei iiieinein Rheoineter in Anwen.
dong brachte, und die in G e h l e r ' s pliysik. Wiirterb.
(neue Ausg. Bd. 6 Abth. 3 S. 2494) beschrieben ist. Es
wird namlich nicht Draht, sondern Kupfcrband (Streifen
von Kupferblech) in etwa zwiilf ebenen Spiralen uin dic
Axe gelegt, uiid die Iunen- und Aufseu-Enden durch
Quecksilbergefate zur verschiedenen Combination vorgerichtet.
VIII. Beobnchtungen iibcr die elektrbche Polartiation fester U R cfliissiger
~
Leiter;
von C. F. S c h C n b e i n .
N i c h t lange nnch der Entdeckung der Volta'schen Elektricitgt wurden mehrere Erscheinungen beobachtet , wclche darauf hindeuteten, dak unter gewissen Umstlndcii
feste Leiter elcktrisch polarisirt werdcn. Dir: Volta'sclieil
Wirkungcn dcr sccundiiren SYuleii l'\i t t er's; das Vermiigen der DrArte, durch wclclie einigc Zeit der Stroll1
einer Saule gegangen, in einem Froschapparat Zuckyugen zu veranlassen ; das elektrische Verhalten cines feuchten Papierstreifens, der sich zwischen den PoIen einer
Saule befunden. und einige andere Thatsachen mehr, gek e n in die Klasse der in Rede stehenden Erscheinungen.
D e l a R i v e machte dieselben im Jahre 1827 ZUIU
Gegenstande seiner Untersuchungen, uud er wies nach,
dafs wenn z. B. zwei Platindrahte als Elektroden einer
Saule gedient, sie die Fahigkeit besitzen, fur sich selhst
einea secundaren Strom zu erregen, und zwar so, dafs
derselbe in den Drahten in einer Richtung sich bewegt,
entgegengesetzt derjenigen, in welcher der Strom der
Sgule durch sie kreiste. Der Genfer Physiker suchte
die Ursache dieses secundaren Stromes in einer eigenthiimlichen Beschaffenheit der Poldrahte, melche dieselbe
unter dem Einflusse des prilnitiven Stromes erlangen,
wahrend B e c q u e r e l jenem einen chemischen Ursprung
giebt.
In seinem neulich erscbienenen Trait@‘
de Z’ileciricite’ spricht namlich dieser Baturforscber die Behauptung
aus, dafs nur in dem Falle der fragliche secundare Strom
eintrete, wo die Poldrtihte in eine salinische Flussigkeit
eintauchen, wahrend durch dieselben der Strom der S k l e
gehe. Unter diesen Urnstanden, sagt B e c q u e r e 1, zersetze sich das Salz, die Basis haufe sich um die negative,
die SSure um die positive Elektrode an, und bringe man
die Drshte, nach deren Abtrennung von der Saule, in
eine leitcnde Flussigkeit, so verbinde sich Basis und
Saure mieder mit einander, und es lnusse daher, gemzfs
den bekannten elektro - cbemischen Gesetzen, ein Strom
entstehen, der von dem mit der Basis behafteten Drahte
dur_ch die leirende Fliissigkeit nach demjenigen gehe,
welchem die Saure adharire. Auf eine gleiche Weise
liifst B e c qu e r e 1 die Striime der secundlren Saulen entstehen. Dieser ErklHruogsweise zufolge miirden also die
111
PoldrHhte und die Elementc einer K i t t er’schen Siiule
nur als Stromleiter und nicht ale wirkliche Elektromotoren sich ermeisen.
Bei elektro chemischen Versuchen, welclik ich neuhch in der Absicht anstellte, das Volta’schc Verhalten
der Flussigkeiten auszumitteln, die ihre Farbe mjt der
Temperatur wechseln ), beobachtete ich einige Erscheinungen, die mir starken Zweifel an der Richtigkqit der
Erklarung des franzhischen Nnturforschers einfliilten, und
welche mich veranlafsten, den interessanten Gegenstanrl
aufs Neuc einer etwas genaueren .Untersuchung zu unternerfen. O b nun gleich Ricse noch meit davon entfernt ist, geschlossen oder erschiipfend zu seyn, so hat
mir dieselbe doch einige Resultate geliefert, vou tlcilcu
ich glaube, dafs sie geeignet sind, jetzt sclion veriiffcutlicht zu werden, und ich theile sie, trotz ihrcr deriiialigen Liickenhaftigkeit , uamentlich deswegen mit, weil sic
sich auf elektrische Erscheinuugen bezichen , die meiiies
Tit’issens bis jetzt noch nicht beobachtet worden sind,
und scheinbar wenigstens auf keine der bekaiinteren ziiriickgefiibrt werden kdnnen.
Bei der fraglichen Untersucliung mufste icli uaturlich meine Aufmerksalnkeit zuerst auf leitende . Fliissigkeiten, die nicht snliniscber Natur sind, ricbien; denn
wiirde die Hypothese B e c q u e r e l ’ s ricbtig seyn, so iht
klar, dafs Platindrahte keineii secundsreu Strom zu erzeugen vermtichten, nachdem sic als Elektroden in reine
Sauren oder Alkalien eingetaucht gewesen.
Eine U-filrinig gcbogene GlasrBhre wurde mit chemischreiner Schwefelslure angefullt, in deren jeden Sclienkel
ein rorher sorgfiltig gereinigter Platindraht gebracht uud
die freien Drahtenden mit einem Galvanometer in Verbinduug gesetzt, das, mit tibcr 2000 Windungen versehen, eineu aufserordentlichen Grad von Empfindlichlieit
besitzt. Unler den angegebenen Umstanden zeigte die
1) S. Annal. Bd. XXXXV S. 263.
-
112
Nadel nicht die mindeste Bewegung; verband man aber
die Platindrahte nur !2" lang niit einer, nur aus wenigen
kleinen Plattenpaaren bestehenden Saule, die einen Strom
erzeugte, eben hinreicbend , um in dem Schwefelsaurehydrat enthaltenes Wasser zu zersetzen, so wurde bei
der Wiederverbindung der Poldrabte mit dem Multiplicator die Nadel Nit Heftigkeit mehreinal im Kreise heriilngetrieben, und zwar in .einer solchen Richtung, d a t
sic einen Strom anzeigte vom negativen Poldrahte durch
die Fliissigkeit zum positiven Draht gehend.
Selbst wenn die Platinelektroden nur so langc mit
dieser Saule communicirten, als nijthig war, diese n i t jencn zu schlicfsen und wieder zu dffuen, so brachten sie
cinen secundaren Strom hervor, noch zu stark, um mit
dem crwiihnten Galvanometer gemessen werden zu kennen. Liefs ich den Strom besagter Saule 5" durch die
Platindrahte gehen, und verband diese hierauf lnit einem
Galvanometer von 200 Windungen, so erhielt ich eine
Ablenkung von 60"; waren die Drahte 30" dem Einflusse des Stromes unterworfen gewesen, so betrug die
Abweichung 90°. Diente Schwefelsiure, mit ihrem eigenen Volumen Wassers versetzt, bei dem Vmsuche, so
wurden 'unter sonst gleichen Umstinden etmas stakere
Strbme erhalten, diejenige von 60" murde auf 70°, der
Ton 90° auf 130° erbbht. Wendete ich dreifach verdunnte Schwefelsiure an, und liefs die Platindrihte 10"
in Verbindung mit einer SBule, deren Strom so schwach
war, dafs er' das so leicht elektrolysirbare Jodkalium liaum
spurenweise zerlegen kounte, so erbielt ich einen secundaren Strom, der die Nadel meines empfindlichen Galvanometers noch um 160° ablenkte.
Alle die besprochencn Strbme sind nun keinesweges vou nur augenblicklicher Dauer; sic wahren je nacb
Urnstanden, die genauer auzugeben ich no& nicht im
Stande bin, langere oder kiirzere Zeit. So z. B. vergiiigrn iu ciuem Fallc, wo die anQngliche fiweichung
800
8 0 0 bebug, 4' ehe die Str6mung glnzlich aufhgrte, in
&em anderen , bei einer anQnglichen Ablenkung von
1600, 31)'.
Waren die Dr:ihtc SO lange mit der Ssule
verbunden gewesen, dafs sie vermocht kitten, durch einen secundaren Strom die .Nadcl urn 160" abzulenken,
und martete man 4', ehe die Driihte niit dem Galvanometer verbunden wnrden, so betrug nun die Abweichung
1000; 6ffnete man hierauf die Kctte und schlofs sie nach
weiteren 4' wieder, so wich die Nadel noch uin 200 ab,
wurde wieder geiiffnet und nach abermaligem Warten
von 4' geschlossen, so ergab sich noch eine Ablenkung
ron loo.
Puoch habe ich die Zeit nicbt bestimmt, wclche vergebt, bis der secundiirc Stroin vollkoininen vcrschwindet,
wenu die Kette, welche die polerisirten T)r?hte mit der
Schwefelsaiure bilden, in besliminten Zeitintervallen ge6ffnet und gcschlossen wird, So vie1 ergiebt sicli aber
schon aus meinen bislicrigen Versiichen , dafs unter diesen Umstinden der polarisirte Zustand der Drahte kinger andaucrt, aIs diefs der Fall ist, weiin inan dieseIben nach Abtrenuung von der Siiule an ihren frcieii Euden oder vermittelst des Galvanometerdrahtes sich beriihren IaTst. Ja ich liabe selbst Grund zu vermuthen, dnfs
aiicb das Oeffneu und Sclilieken der Kette, falls diese
Operation in Beziig auf Zeit in gewissen Zmischenr~umen stattfindet, die elektromotorische Kreft der DrlIite
auf eine langere Zeit erlialten werden kann, als durch
irgend ein anderes Mittel. Lsfst man die polarisirtcii
Drahte nach Abtrennung von der Saule in der Fliissiglieit stehen, ohue sie an iliren freien Enden in leitende
Verbindung zu setzen, so zeigt sich noch Stunden lang
nacbher ein Stroiu, wenu man ein empfindliches Galvanometer zwiscben diese Drahte stellt.
Bei vorerwiihnten Untersuchungen habe ich Gelegenht-it gehabt, eine Erscbeiniing zu beobachten, die, meines Bediinkens, verdient , die Aufuierksamkeit der PhyPoggendorPa Amal. Bd. XXXXYI.
8
114
siker auf sich zu ziehen. LSfst man polarisirte Drshte,
die in ein- oder mehrfach mit Wasser verdiinnte Schwefelsaure eintauchen, so lange init dem Galvanometer verbunden, bis dcssen Nadel auf Eirll zuruckgekehrt ist,
so tritt aufs Neue eine Stromung ein, welche nach der
fruheren Richtuug geht, wenn die Kettc gebffnet und
nach einigeu Secunden wieder geschlossen wird. Dieser
zweite secundare Strom ist schwlcher als der erste; in
welchem Verhaltnifs aber jener zu diesem in Bezug auf
Intensitat steht, habe ich noch auszumitteln, eben so die
Beziehung, welche zwischen der Dauer des Gebffnetseyns
der Kette und der Starke des zweiten secundsren Stroiiies stattfindet. W a s letzteren Punkt betrifft, so scheint
es , dafs inuerhalb gewisser Zeitgrluzen besagter Strom
eiue um so grbfsere Intensitat habe, je langer das Intervall zwischen dem Oeffnen und Schliefsen der Kette
ist. Schlofs ich letztere z. B. unmittelbar wieder nach
dem Oeffnen, so war die Abweichung kaum merklich,
verflossen !2“, SO wich die Nadel um 5 O ab, liefs ich
10” vergehen, so betrug die Ablenkung 12“. Liefs ich
nun bei geschlossener Kette die Nadel wieder ihren Nullpunkt einnehmen, so zeigte sich bei wiederholtem Oeffnen und Schliefsen abermals ein Strom, und eh konnte
ein solcher lange Zeit hindurch durch das gleicbe Mittel
erregt werden. Dieses merkwurdige Verhalten ist es auch,
auf das ich vorhin andeutete, und welches mich vcrmuthen lafst, dafs einnial polarisirte Drahte durch successives Oeffnen und Scbliefsen der von ihnen und der sauren Fliissigkeit gebildeten Kette huger in ihrem eigenthiimlichen Zustande erhalten werden kdnnen, als durch
irgend eiu anderes Mittel.
Sachtraglich habe ich noch zu bemerken, dafs alle
bis jetzt erwlhnten Resultate mit Golddrahten im Allgemeinen eben so erhalten werden, als mit solchen aiis Platin; uur war, unter sonst gleichen Urnstanden, die Abweichung der Nadel bei Gold etwas bedeutender, a h
115
diejenige, veranlafst durch das Platin. Wurden Eisendrahte austatt der vorigen, und Kalilbsung anstatt der
Scbwefelsaure angewendet, und konnte das Galvanometer durch diese Vorrichtung nicht afficirt werden, so zeigten sich dieselben, nachdem nur 5” lang ein Strom durch
sie gegangen, so schwacb, dafs derselbe kaum Spuren
von Jodkalium zersetzte, so stark polarisirt, tiin eine Abweichung von 180° zu verursacben. Versilberte Kupferdrzhte crregten, unter den gleichen Umstlnden, einen
secundsren Strom, dessen Stsrkc mit meinem einpfindli.
chcn Galvanometer nicht mehr gemessen werden konnte,
indem derselbe die Nadel im Kreise herumtrieb. Versncbe mit anderen Metallen, z. B. mit Zink, gaben ahnliche Resultate, so daCs es also im hohen Grade wahrscheinlich ist, dafs alle festen metallischen Leiter die Fabigkeit besitzen, unter den erwshnten Umstsnden elektrisch polarisirt zu werden, und diefs wohl unter sonst
gleichen Bedingungen in einem verschiedenen Grade, je
nach der Ueschaffenheit dcs Metalles.
Ziehen wir nun aus den vorgelegten Thatsachen einige Folgerungen in Beziehung auf dic erwPhnte B e c q u e re l’sche ErklSrung der secundgren Striime. Schon der
cinzige Umstand, d a t in reiner Schwefelszure oder Kaliliisung Metalle unter Beihiilfe eines Stromes elektrisch
polarisirt werden, liefert , wie mir scheint , einen schlagenden Reweis gegeo die Richtigkeit der Ansiclit des
franzbsischen Naturforschers; denn von Zersetzung und
Wiederbildung eines Salzes kann unter den angef~hrten
Umstandeu keine Rede seyn. W a r e es aber nicht miiglicb, dafs einc andere, als die von B e c q u e r e l bezeichnete chemische Action den fraglichen Strom erregte; kiinnten vielleicht nicbt an den Poldrzbten Spuren der Eleinente des elektrolysirten Wassers hangen bleiben , und
diesc durch ihre Wiedervereinigung die in Rede stehende Stromerscbeinung veranlassen?
Ich war anfiiuglich geneigt, in diesem Umstande die
s*
116
Ursache der elektrischen Polarisation zu sehen : allein
folgende Thatsachen scheinen mir dicse Ansicht nicht zuzulassen.
W i r d z. B. die negative Elektrode mit einem Plathdraht vertauscht , der in keiner Verbindung mit der
S$tle gestanden hat, an dem also kein Wasserstoff hfngcn kann, so sollte unter diesen Urnstanden kein Strom
entstehen, nichts destowen’iger tritt aber doch ein solcher
auf. Wurde man auch in diescm Falle noch entgegnen wollen, und sagen, dafs vielleicht in der Fliissigkeit,
die mit dem negativen Poldrahte wahrend des Stromdurchganges in unmittelbarer Bertihrung gestanden, doch
noch Wasserstofftheilchen enthalten seyn konnten, so
1afst sich dieser Einwand durch die Thatsache vollig
entkrlften, d a t ein Strom, unfahig den am leichtesten
zersetzbareu Elektrolyten, das Jodkalium, in seine Besta3dtheile zu trennen, doch noch im Standc ist, die metallischen Elektroden elektrisch zu polarisiren. Unter den
angegebenen Umstlnden kann daher von Zersetzung und
Wiederbildung des Wassers nicht die Rede seyn, eben
so wenig als von Zerlegung und Reconstituirung eines
Salzes. Ich glaube mich daher berechtigt, aus meinen
Versuchen die allgemeine Folgerung zu ziehen, dafs eine
gewbhnliche chemische Tbgtigkeit nicbt die Ursache der
fraglichen secundtiren Strbme ist.
Eine andere Thatsache, die der Ausicht des Pariser
Gelehrten ebenfalls ungiinstig erscheint, ist die, dafs,
nachdem die polansirten Drahte durch Schliefsung zur
Kette giinzlicb aufgehort haben einen Strom zu erregen,
sie dieses Verm6gen wieder erlangen durch Oeffnen und
Schliefsen des Kreises. Ein Strom unter solchen Urnstanden eneugt, kann abcr, wie mir scheint, unmijglich
in einer chemischen Thatigkeit seinen Ursprung nehmen,
denn unseren jetzigen Erfahrungen gemgls findet eine
solche in dem fraglichen Falle nicht statt.
Ueber die eigentliche Ursache der so merkwiirdigen
117
ele&jschen Polarisation der MetaUe erlaube ich mir zwar
his jetzt noch nicht irgend einc bestimmte Ansicht zu
iufsern; aber ich kanu doch nicht umhin, an diesem Orte
die Resultate meiner Untersuchungen iiber dss elektrochemische Verhalten des Eisens in Erinnerung zu bringen, und riatnentlicli die Thatsache anzufuhren, dafs dieses Metall zu einem elninebt elektro-negativen Elemente
w i d , indem man dasselbe z w positiven Elektrode ei,nes
Stromps macht. Es kann das Eiseu durch dieses Mittel
so iiagativ gemacht werdeu, daCs es den auf elektrolytischein Wege ausgeschiedeocn Sauerstoff, wie Platin oder
(;old, frei an sich aufireten lafst, und weder von Salpetersnure nocli einer Kupfersalzliisuiig clielniscli afticirt
wird. Uingekelirt vcnvandelt sich das so moditicirte Metall mieder in eiii positives Element, wenn mail dassclbc
nur fur einen Au~;enblicknls negative Elektrode functiciiiren Mst. DaG dieses lnerkwiirdige Verhalten des Eisens durcli die von F u r a d a y uud B e c q u e r e l aufgestellte l'heorie ebeu so weuig erklstt wird, als durcli
jede andere Hypothese, welclie die Ursache der Passivitlit dieses Mctalles in einer dasselbc uingebenden Hulle
sucht , habe icli durch zicnlich schlagende Griiiide bewiesen , deren Gewicht der englische Naturforschcr anerkannt iind dcswcgcn auch seiue Ansiclit aulgegcben
hat. Xichts .destowenif;er wird dieselbe noch, wie icli
scbe, yon nianchcii Physikeru als die richtige angenomiiien. Weiin iim das natiirlich positive Eisen dadurch
zii einem negativen Wetalle wird, daCs es als positive
Elektrode dient, so durfen wir uns nicht verwundcrn,
wenn auch die anderen Metalle tinter gleichen UmstZnden einc ;ihnlicbc elektroinotorische Vcranderung erleiden, wenn ;11so z. 3. das als positiver Pol functionirendc
Platiii noch iiegntiver wird, als es in scinein natiirlicheii
Zustand ist, uutl umgekelirt dieses Metall, iiidem es die
Rolle des negativen Folcs spielt, eineii positiveren Charakter anniumt.
118
Nach der Ansicht, die ich iiber die Entstehungsweise
des Stromes hydro -'elektrischer Siiulen habe, wiirde die
eben besprochene Veranderung des elektromotorischen
Verhaltens der Metalle zunachst darin begriindet seyn,
dafs in dem Platin, z. B. als negativer Pol, die Verwandtschaft zum Sauerstoff in eben demselben Grade
vermehrt wiirde, als diese Verwandtschaft des gleichen
Metalles durch den Ulnstand abniinmt, d a b es als positive Elektrode dient. W e n n nun auch auf dem bezeichneten Wege die von dem Platin erlangte hbhere
Oxydirbarkeit nicht den Grad erreicht, der nathig ist,
damit das Metall, indem es in eine saure Fliissigkeit eintaucht, sich wirklich oxydirt, so rnufs doch, den von
mir neulich in einigen wissenschaftlichen Zeitschriften entwickelten Ansichten zufolge, ein Tendenz-Strom entstehen, falls Platindrahte, die als Elektroden gedient , in
eine leitende und eine Sauerstoff-Verbindung enthaltende
Fliissigkeit eintauchen und zur Kette geschlossen werden.
Bevor ich zu einem asderen Gegenstande iibergehe,
erlaube ich mir bier noch die Notiz mitzutheilen, dafs
es einem meiner wissenschaftlichen Freunde , einer neulich von ihm erhaltenen brieflichen Anzeige zufolge, gelungen ist, das positive Zink vermittelst eines Stromes
so negativ zu machen, dafs dieses Metall nicht mehr im
Stande ist, aus einer Aufliisung des blauen Vitriols Kupfer zu fallen. Von mir selbst ist tibrigens diese Angabe noch nicht verificirt worden.
Ich komme nun zur Besprechung einiger von mir
beobachteten Erscheinungen, die, so vie1 mir bekannt
ist, noch ganz neu sind, und die, ihrer Sonderbarkeit
halber, wohl einiges Interesse bei denen erregeu durften, welche sich mit der Volta'schen Elektricitat beschaftigen.
Wird chemisch reine Salzsaure, in einer U-farmig
gebogenen Riihre enthalten, vermittelst Platindriihte einige Secuuden lang mit den Polen einer Saule verbun-
den, deren Strom eine nicrklicbe Gasentwicklung in der
sauren Fltissigkeit veranl_afst, ersetzt man bierauf die gebraucbten Drahte lnit neuen, d. h. mit solchen, die noch
nicht als Voldrshte gedient, und verbindet man durch
dieselben die Salzslure init dein Galvanometer, so weicbt
die Nadel dieses Instrumentes ob, und zwar nach eiiier
Ricbtung, aus der sich ergiebt, .dafs ein Strom von derjenigen Fliissigkeitsslule, die mit dem negativen Poldraht
in uiilnittelbarer Beruhrung gestanden, iiacli der Sliulc
sich bewegt, iu welclie die positive Elektrode tauchte.
Wird das zweite Drahtpaar abermals durch ein neues
drittes, dieses wieder durch ein viertes und so fort ersetzt, so tritt die niimliche Stromerscbeinung ein.
Verwechselt inan die respective Stelluug der Poldriihte in beideii Schcnkeln der Riihre uiimittelbar nach
Abtrennung dcr erwiilinteri Vorrichtung von der Siiulc
so, d a t der negative Yoldralit in die FliissigkeitssSulc
zii steheu kommt, in welclie urspriinglich die positive
Elektrode tauchte, und umgekehrt, so lndert dicser TJmstand die Stronirichtung uiclit nb; bedient inau sich anstatt der Salzsaure des Schwelelsiiiirehydrats fur sich oder
init Wasser verdunnt, so werden ganz ;ihnliche Rcsullate erlialten, und ich hiibe alle Ursachc anzunehmen,
dafs cine grofse Auzahl leitender Flussigkeiten sich gelade wie die beiden erwiilinteu verhalten.
Aus dieseu Thatsaclien erhellt, dafs die Ursaclie der
secundaren Str6me nicht allein in den Polcn wirksain ist,
sondern dafs aucb die in cheinischer Beziehung identen,
linter einander communicirenden Flussigkeitsssulen unter
dem Einflufs eines Stromes elektrisch polarisirt merden.
Um auszumitteln, o b in den angegebeueu Fsllen der
secundare Stroiu nicht ausscbliefslich durch die Flussigkeit erregt werde, wurde folgender Vcrsucli anmestellt.
P
Zwei Platindrsbte in Schwefelsaurebydrat eintaucbend,
dienten fur eiuige Secunden als Elektroden eines Stroues, der Wasser ziemlich lebliaft zersetzte. Dicse Drahtc
120
brachte man hieranf in Schwefelszurehydrat , das aber
nicht dem Eintluese eines Stromes ausgesetzt gewesen
war, und setzte dann die Vorrichtung mit dem Galvanometer in Verbindung.
Die Nadel wurde unter diesen
Umstlnden lebhaft afficirt , und gerade so abgelenkt, als
geschehen seyn wiirde, waren die Poldrahte nicht in neue
Schwefelsaare gebracht worden. Hieraiis folgt nun, dafs
die Poldrahte und die mit h e n mahrend des Stromdurchganges in unmittelbarer Beruhrung stebenden Flussigkeitssaulen zu gleicher Zeit und auf dieselbe Weise
elektrisch polarisirt werden.
Noch bleibt mir ubrig, Einiges iiber das Verhlltnil3 zu sagen, in welchem in einem gegebenen Falle die
Starke des secundaren Stromes, durch die Poldrrhte allein
eneugt, zu der Starke des Stromes steht, den die Flussigkeitssaulen, in welche jene eintauchten , ebenfalls fiir
sich allein erregen. Nach den wenigen Versuchen, die
ich iiber diesen Gegenstand angestellt habe, scheint es,
als ob das fragliche Verhaltnifs hauptsachlich durch die
chemische Beschaffenheit der Fllissigkeit bediogt sey, welche zum Versucbe dient. 1st dieselbe Salzsaure, so kannen, wie bereits bemerkt wordeu, die Poldrahte ihre
Stellung in den Schenkeln wechseln, ohne dafs dadurch
die hichtung des secundaren Stromes verandert wird.
Aus dieser Thatsache aber folgt, dafs der von der Fliissigkeit erregte secundare Strom an Starke den durch die
Poldrahte hervorgerufenen iibertrifft. Dient das Scbwefelsaurehydrat, entweder fur sich oder mit Wasser verdunnt, als Versuchsfliissigkeit, so lnfst sich die Stellung
der Poldrahte in den Schenkeln ohne Veranderwig der
Slroinrichtung nicht verwechseln, was beweist, dafs in
diesein Falle die Drlhte starker polarisirt sind, als die
Fliissigkeit. W a s nun dic Dauer der Striime betrifft,
welche durch polarisirte Fliissigkeiten erregt werden , SO
m u t ich bemerken, dafs dieselbe ebeo so wenig nur au-
121
genblicklich ist, als diejenige der durch die Poldrshte
eneugten Strbme.
Noch habe ich aber nicht die Zeit gehabt durch Versuche genau zu bestimmen, wie sich in gegebenen FII]en die Dauer des elektrisch polarisirten Zustandes der
festeu metallischen Leiter zu der Daucr des gleichen Zustatides der Fliissigkeiten verhalt.
Aus folgender Thatsache scheint hervorzugehen , dafs das fragliche Verhaltn i b durch die chemische Beschaffenheit der Versuchsfliissigkeit wesentlich bestimmt wird. W e n n diese z. B.
Schwefelstiurehydrat ist und dic Poldrahte unmittelbar
nach ihrer Abtrennung von der Siiule ihre Stellung iu
den Schenkcln wechseln, so wird die Richtung des Stromes anfiinglich, wie schon erwzhnt worden, von der respectiveu Lnge der Drshte bestimmt, d. h. so, dafs vom
negativen Poldraht der Strom nach dem positiven gcht,
jener also gegen diesen positiv sich verhiilt. Sehr bald
aber nimint dieser Strom ab, die Kadel kehrt-auf Null
zurtick, und es tritt endlich eine Str6mung in entgegeugesetzter Richtung ein, d. h. es geht dicselbe unter den
pngefuhrten Umstznden von dem positiven Yoldraht nach
dcin negntiven. 1st dicser Zustand eingetreten, so klinnen nun die Drahte verwechselt werden, ohne dafs dadurch eine Vertinderung in der Stromrichtung veranlafst
niirde. TXese Erscheinungen lassen sich nur durcli die
Annahnie erkkiren, d a t der elektrisch polarisirte Zustaud
des Sch~~cfelsSurchydratsltnger andauert , als derjenige
der Poldrzhte.
Hinsichtlich des Grades dcr Fzhigkeit , elektrisch
polarisirt zu werdcn, sclieint zwischen den festen inetallischen und den flGssi,gen Leitern ein ziemlich groker
Untcrschied obzawalten. So z. B. verinag ein Slrom
nocli Platin merklich zu polarisiren, wahrend derselbe
nicht mehr im Staiide ist, Salzsaure in diesen Zustand
zu versetzen; eine Fliissigkeit, die unter dcn von mir
bis jetzt untersucbten aiu leichtcsten sich polarisiren Iiifst.
122
Ich liefs einen Strom, der das Jodkalium nicht mehr zu
zersetzen vermochte, 20” lang durch Platindrshte und
Salzsaure gehen; wurde nun diese Vonichtung mit meinem empfindlichen Galvanometer verbunden, so crhielt
ich noch eine Ablenkung von 36O. Nahm ich aber die
Poldrahte unmittelbar nach ihrer Abtrennung von der
Saule aus der Salzslure heraus, brachte in diese ungebrauchte Drshte, und verband letztere wieder mit dem
Multiplicator, so blieb die Nadel vollkommen ruhig ; zum
Beweis, daCs die saure Flussigkeit linter den angegebenen Urnstanden entweder gar nicht polarisirt worden,war,
oder doch so schwach, dafs dieser Zustand selbst durch
sehr empfindliche Werkzeuge nicht mehr erkannt werden konnte.
EndIich mufs der Thatsacbe noch Erwahnung gethan
werden, dafs wie die festen, so aucb die flussigen Leiter, nachdem dieselben, zur Kette geschlossen, keinen
Strom mehr erregen, wieder elektrisch differencirt Over
den kllnnen, ohne hiezu der BeihUIfe eines neuen Stromes zu bedilrfen. Die Richtigkeit dieser Angabe erhellt
aus folgendem Versuche : -1ch liefs durch Salzsaure, in
einer U-formigen RiShre enthalten, 19” lang einen Strom
gehen, der diese Fliiissigkeit kaum merklich mehr zersetzte, brachte in die Schenkel der Riihre ungebrauchte
Platindrahte, verband diese mit dem Galvanometer, und
erbielt die Kette so lange geschlossen, bis die Nadel des
Instriimeiites auf Null zuriickgekehrt war. Oeflnete ich
nun dcu Kreis auf 5”, so zeigte sich bci dcssen Wiederscliliefsung eino Abweichung der Nadel von loo. Bald
kehrte dieselbe wieder in ihre normale Stellung zuriick,
sic konnte jedoch durch wiederholtes Oeffneu und Schliekcli noch mehre Male nach der gleichen Richtung hin
in Bewegung gesetzt werden.
Es ist nun Zeit, zu der Eriirterung der Frage uberzugehen, durch welche Ursachen die secundaren Strbme
der Flussigkeiten erregt werden. So vie1 lakt sich gleich
123
im Anfange sagen, d a h der durch den flUssigen Leiter
gehende Strom die bciden in den Schenkeln entbaltenen Fliissigkeitss%ulen auf irgeud eine Weise differenciren miisse; aber schwierig ist, anzogeben, worin die Modification jeder einzelnen Saule bestehe, ob dieselbe physikaliscber oder chemischer Art sey.
Auf den ersten hnblick hin mbchte es scheinen, der
CJrund der secundtiren Striime liege in einer cheinischen
Thatigkeit ;deiin wendet man als Versucbsflussigkeit Schwefelsaure oder Salzslure an, so tritt in der mit dem negativen Poldraht in Verbindung steheudeu Flussigkeitssaule Wasserstoff, in der den positiven Poldraht bertihrenden Sauerstoff oder Chlor auf. Es l i e t e sich nun
dcnken, daCs diese Elemente, im aufgelbsten Zustande,
mit einander sich verbinden kbnnten, uiid wurde dieb
wirklich geschehen, so miifste, der chemischen Theorie
iiber den Ursprung der Volta’schen ElektriciUt zufolge,
die wasserstofflialtige Snule zu der mit Sauerstoff oder
Chlor geschwangerten sich positiv verhalten, d. h. von
jener zu dieser ein Stroin gebeo, falls beide Stiulen durch
eineu Leiter communicirten.
Diese Ansicbt scbeint auch wirklich durch die Thatsache unterstutzt zu werden, dids Schwefelslurehgdrat
fur sich oder mit Wasser verdunnt, und kunerc oder
Iangere Zeit dein Einflusse eines Stromes unterworfen,
der so schwach ist, dafs derselhe in der fraglichen Flussigkeit keine wahrnehuibare Elektrolysation veranl;ilt,
auch uicht in dein allerschwachsten Grade polarisirt wird ;
daTs das SYurehydrat aber in diesen Zustand tritt, sobnld
i u deinselben nur die geringste sichtbare Gasentwicklung
st at t ti n d e t.
Folgende Grtinde aber bestimnicn mich, die geau€serte Ausicht als unzultissig zu erkliireu: Lntt inan
durch SchwefelsYure einige Secundeu lant; einen Strom
geheu, der in dieser Flussigkeit eine inerklicbe Gasentwickluug veranlabt ; erliitzt d a m die Saure in beiden
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Schenkeln bis zum Sieden, so aber, dafs sich die'beiden Fllissigkeitssaulen nicht vermischen, uod bringt hierauf die letztere in leitende Verbindung init dem Galvanometer, so zeigt sich eine Abweichung der Nadel, wie
vor der Erwlrmung. Da es aber maglich ware, daL
selbst unter diesen Urnstanden noch Spuren vou Gas
in beiden Saulcn zuruckblieben, so unterwarf ich, anstatt Scbwefelsiiure , chemisch reine Salzslure 10" lang
dem Einflusse eines Stromes, der unQhig war iu derselbell auch nur die allergeringste Gasentwicklung zu verursachen, und der Jodkaliuin lufserst schwach zersetzte.
W u r d e nun diese Salzsaure durch frische Platindrabte
mit dem Multiplicator in Verbindung gesetzt, so wich dessen Nndel noch um 60p ab, und zwar in einer Richtiing,
die eineu Strom anzeigte, der von dcm negativen Schenkel zuiu positiven ging. Da nun unter den angefuhrten
Urnstanden von einer Zersefzung der Salzsaure oder des
Wassers wohl keine Rede seyn kann, so werden wir
auch zu dem Schlasse berechtigt seyn, d a k die elektrische Polarisation der fliissigcn Karper eben so wenig
von gewiihnlichen chelnischen Actionen bedingt ist, als
diejcnige der festen metallischen Leiter.
Es liehe sich aber iuimer noch die Frage stellen,
warum denn die Schwefelsaure nicht polarisirt werde,
wenii in derselben kcine elektrolytische Zersetzang des
kl-assers stattgehnden. Die Antwort, dcnke ich, lakt
sich aus folgender Thatsache abnehmen. Verschiedene
Flussigkeiten, UIII arif eine gleich starke Weisc elektrisch
polarisirt zu werden, erfordern Strihne von sehr verschiedeiier Intensitst. So z. B. verursachte das reine Schwefelsiurehydrat eiiie Abweichiing von Is0, das dreifach
init Wasser verdunnte cine von Ido und die Salzsiiure
eine Abweichiing von 180" ; nachdein diese Flussigkeitcn wshrend der gleichen Zeit dein Eiuflusse desselbeii
Stroines uuterworfen geweseu waren. h u s dieser bedeateuden Wirkungsdifferenz eines und desselbeu Stromes
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erhellt aber, dals, wenn dieser auch noch betrschtlich
scbwscher gewesen wsre, er auf die Salzslure doch noch
einen merklichen polarisirenden Einflufs ausgeiibt habeu
wurde, wshrend er auf das Schwefelslurehydrat oder
dessen Verdiinnung keine mefsbare Wirkung mehr gehabt hltte. Hieraus scheint aber aucli zu folgen, dafs
die Schwefelsiiure nicht deswegen polarisirt wird , weil
sich in derselben Wasser zersetzt oder frcier Wasserstoff und Sauerstoff sich befindet, sondern weil zur Hervorbringung jenes Zustandes der Fliissigkeit ein Strom
erforderlich ist von einer solclien Intensitat, d a t derselbe Wasaer zu zerlegen vermag.
Wenii nun die bis jetzt angefiihrten Thatsachen es
auch so gut als aufser Zweifel setzen, dafs die secundaren Straine, durch Fliissigkeiten erzeugt, von gewiihnlichen chemischen Thiitigkeitcn unablitingig sind , so ist
damit noch nicht bcwiesen, d a h die Ursache der elektrischen Polarisation der fliissigen Kiirper uicht clrcmiscber Art ist. Nach F a r a d a y ist cin Strom von bestimmter Inteiisit3t erforderlich, dainit durch denselben
die clielnisclie Verbindung zwcier bestirnuiten Elemente
aufgehobeu werde; sollte nun ein Strom, der uoter der
Zersetzuogsstarke ist, bei seinem L)urchgange durch den
Elektrolyten auf die Verbindungsweise der Bestandtheile
des letzteren gar keinen Eioflufs ausiiben, keine Veranderung in derselben veraulassen? Diese Fragc vcrneinend beantworten, hieke, nach meiner Ansicht, eine Behauptung aussprechen, ZII welcher Thatsachen durcliaus
nicht berechtigeu. Ich halte es im Gegentbeil fur sehr
malirscheinlich, dafs ein Stroin der genannten Art 1) einen Zustand cheinischer Spannung zwischen den Bestandtbeilen jedes Molecules der elektrolytischen Fliissigkeit
hervorruft, d. 1. die chemische Verwandtschaft zwischen
den Elementen der binaren Atome vorfibergehend schwicht,
und 2 ) letztere in Beziehung auf die Elektroden auf eine
bestimlnte Weise richtet, so ngmlicb, d a k alle W'asser-
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stoffseiten der Wasseratome, z. B. der negativen Elektrode, allc Sauerstoffseiten der positiven Elektrode zugewendet werden. Dieser Zustand der Spannung uod
einer bestimmten Anordnung h6rt nun mit seiner Ursache nicht unmittelbar auf, sondern dauert in Folge der
Triigheit der Theilchen noch kiinere oder hugere Zeit
an, uod indem nun die Bestandtheile jedes Molecules des
Elektrolyten allmllig wieder in ihre normale Relation
za einander treten, z. B. also das Sauerstoff- oder Chlortheilchen wieder in die alte innigere Verbindung mit dem
Wasserstofftheilchen zuriickkehrt, wird die nsmliche Erscheinung veranlafst , die eintritt, wenn Wasserstoff mit
Sauerstoff oder Chlor sich verbindet, d. h. es eutsteht
ein Volta'scher Strom, der pom Wasserstoff zum Sauerstoff, oder, was das Gleiche ist, der von der Fliissigkeitssaule, die mit dem negativen Poldrahte in Beriihrung stand, zu der.Saule geht, melche mit dem yositiven Pol unmittelbar cbmmunicirte. Oben angeffihrten
Thatsachen zufolge zeigt sich aber mirklich ein Strom
von der bezeichneten Richtuog.
Ich bin nun weit davou entfernt, die so eben auseinandergesetzte Hypothese fiir die absolut richtige Erklarung der fraglichen Stromerscheinungen zu halten ; allein nach dem jetzigen Stande der 'tt-issenschaft diirfte
es wohl schwer seyn, eine andere Theorie uber die so
lnerkwiirdige Polarisation fliissiger Kiirper aufzustellen,
und namentlich miichte es der Contacthypothese schwer
fallen das Problem zu h e n . Ware nun meine Ansicht
richtig, so wiirde aus derselben die michtige Folgerung
fliefsen, dafs es zwischen der vollstlndigen Trennuog
zweier Elemente von einander und ihrer msglicbst innigen chemischen Vereiniguiig auch iotermedirre Verbiadungszustiinde gebe, von denen die Chemie bis jetzt noch
nichts weirs, ob es gleich an anderweitigen Thatsachen
nicht fehlt , die der ausgesprochenen Vermulbung Raum
geben. Meiner Ansicht. nach ist der Isomerismus, zum
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Theil wenigstens (wie ich diefs a n eiuem anderen Orte
nachzuweisen gesucht habe), eine solche Thatsache.
us meiner Hypothese d r d e weiter folgen, dafs
einfache fliissige Leiter der elektrischen Polarisation nicht
fahig sind, und in der That zeigt auch das Quecksilber
keine Spur derselben. Mir wenigstens ist es durchaus
nicht gelungen , selbst nur den schwachsten secundiiren
Strom mit diesem Metalle unter den oben angefiihrten
Uinstgnden zu erhalten. Schliefslich ugd nachtraglich
m u t ich noch einige Bemerkungen iiber die Volta’sche
Polarisation der festen metallischen Leiter beifiigen. Aus
obigen Angaben erhellt zur Geniige, d a k die Ursache
des polarisirten Zustandes der festen K6rper cine andere
ist, als diejenige, welche die elcktrolytischen Fliissigkeiten elektriscli differcncirt, und, wie cs scheint, ist jene
zusammengesetzter Art, d. h. beruht nidit allein auf einem Stromdurchgang. Bringt man in eine U-fiirmig gebogene Rtihre als fliissigen Leiter Quecksilber, und l a t t
in deren Schenkel die PoldrZhte einer Saule eintauchen,
so erhalt man, wenn die letzteren von der Siiule abgetrennt und mit dem Galvanometer verbunden werden,
keine Abweichuiig der R’adeln. Auch polarisiren sich,
nach den Erfahrungen B e c q u e r e l ’ s , nur diejenigen
Poldrahte, welche wahrend des Strolndurcliganges mit
einer elektrolytisclien Fliissigkeit in unmittelbarer Beriihrung oteheu. Aus diesen Thatsachen scheint nun zu folgen, dafs die Polarisation der Poldrahte durch zwei Umstande bedingt wird: erstens durch den Strom der Sgule,
und zweitens durch die chemische Natur der Fliissigkeiten, in welche die Poldrzhte tauchen. In wiefern nun
diese beiden Umtande die elektrische Polarisation der
Metalle bestimmen , dariiber wage ich noch nicht eiiimal
eine Vermuthung auszusprechen; weitere experimentelle
Forschungen k6nnen allein iiber diesen Gegenstand Licht
verbreiten.
B a s e l , im October 1838.
P
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