close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Das electrolytische Verhalten des Glimmers bei hoher Temperatur.

код для вставкиСкачать
Ueber electrische Entludungen.
655
Uebergang der Electricitit a u s d e r E l e c t r o d e i n das Gas
beziehen, dass dagegen iiber die Ausbreitung der Electricitat
im Gage selbst auch nach den a. a. 0. mitgetheilten Versuchsergebnissen die fruher von dem einenl) von uns entwickelten Anschauungen gelten.
Demgemiiss wiirde auch der Satz p. 260 Zeile 18 v. 0.
vielleicht besser wie folgt zu formuliren sein: 7,Belichten wir
die electronegative Electrode, so verlasst die negative Electricitat dieselbe und geht eu der nahestehenden positiven
Electrode entsprechend dem Potentialgefalle u. s. w." Ob bei
diesem Ausgleich der Electricitaten nur die convectiven Bewegungen, welche in dem Gase schon an sich immer vorhanden sind, die Fortfuhrung besorgen, oder ob daneben
andere Vorgange eine iiberwihgende Rolle spielen, bleibe
zunachst dahingestellt.
Phys. Inst. der Univ. E r l a n g e n , October 1888.
IV. Das ele.ctrol.yf.lsche Vevhalten des C l i m e r e
be4 hoher Ternperatur;
vom Wilh. H e r m a i m S c h u l t x e .
( H i e r z u Tar. V l l I ViK. 3-4.)
Nach den Untersuchungen von Buff z, und B e e t z iiber
die Abhangigkeit des electrolytischen Leitungswiderstandes des
Glases von der Temperatur hat schon W a r b u r g 4 ) geeeigt,
dass eich beim Durchgange des electrischen Stromes durch
eine Glasschicht , die sich zwischen Quecksilberelectroden befindet, bei hoher Temperatur (300O C.) auf der Anodenseite
1) Vgl. E. Wiedemann, Wied. Ann. 10. p. 254 1880 und 20.
p. 788. 1883.
2) B u f f , Lieb. Ann. 90. p. 257. 1854.
3) B e e t z , Pogg. Ann. 92. p. 452. 1854. u. Jubelbd. p. 23. 1874.
4) Warburg, Wied. Ann. 21. p. 622. 1884. u. 32. p. 442. 1887.
65 6
W. H. Schultze.
eine schlecht leitende Kieselsaureschicht ablagert , welche die
Intensitat des Stromes sehr bald auf ein Minimum des friiheren Werthes zuriickfiihrt und die sonst bekannte Oberflkhenleitung des Glases, durch die bei mittlerem Peuchtigkeitsgehalt
der Luft ein Goldblattelectroskop momentan entladen wird,
fast ganzlich aufhebt.
Diese Kieselsaureschicht, welche sich optisch bemerkbar
macht , wirkt wie das Dielectricurn eines Condensators , bei
welchem das Quecksilber und die (flasmasse als Belegungen
anzusehen sind.
Hieraus ist die praktische Polgerung zu ziehen, dass durch
Erhohung der Temperatur die Isolirfahigkeit des Glases fur
den electrischen Strom vergrossert und die Oberfliichenleitnng
desselben Mediums bedeutend verringert werden kann.
Untersuchungen Sihnlicher Arh waren auch fur den Glimmer wegen der mannigfachen Anwendungen, die derselbe in
neuerer Zeit erfahren hat, von einigem wissenschaftlichen
Interesse. - I m Folgenden mogen daher einige Versuche mit
ihren gewonnenen Resultaten Platz finden, zu deren Ausfuhrung
mir der Herr Prof. Dr. A. 0 be r b e c k in seinem physikalischen
Institut zu Greifswald Gelegenheit bot, wofur ich genanntem
Herrn zu grossem Danke verpflichtet bin. Gleich an dieser
Stelle mochte ich aber darauf aufmerksam machen, dass die
vorliegende Arbeit keineswegs als eine abgeschlossene angesehen werden darf; ich fuhle mich jedoch veranlasst, die erhaltenen Ergebnisse auf der Stelle zu veroffentlichen, da ich den
Zeitpunkt der Wiederaufnahnie der Untersuchungen nicht bestimmen kann.
Das Versuchsmaterial bestand in den meisten Fallen aus
Kaliglimmer; jenem wasserhaltigen Kalithonerdesilicat, das
unter dem Namen Muscovit bekannt ist. Dasselbe stammte
in hellen durchsichtigen Stiicken aus Connecticut und in einer
dunkelgriinen Variefat aus Bengalen. Den weniger zu den
Versuchen herangezogenen Magnesiaglimmer (Biotit) mit seinen
meist dunklen Farben war der Fundort Monroe in New-York
beigegeben.])
1) Die zu untersuchenden Glimmerplatten waren mir in liebeliswiirdigster Weise von Herrn Prof. G o h e n , Director des inineralogischen
Instituts der Universitat Greifswald, zur Verfugung gestellt.
Electrolytisches Verhalten des Glimmers.
657
Alle untersuchten Glimnierstiicke waren von rorziiglicher
Spaltbarkeit , sodass Platten von 0,035 mm Dicke zur Verwendung gelangen konnten, was wegen der vielen Luftblaschen,
die dickere Platten aufwiesen, von Vortheil war. Zu den benutzten Plattehen , deren Dicke sorgfaltig mit dem Sphgrometer gemessen wurde, waren nur solche genommen, die an
verschiedenen Stellen der Peripherie eines darauf angenommenen
Rreises constante Zahlen ergaben. Die Platten wurdeE der
Einfachheit Balber alle von gleicher O-riisse geschnitten; ihre
Lange betrug 43,75 mm, ihre Breite 30 mm. Da die metallische Belegung nicht ganz bis zum Rande reichen durfte,
um nicht der Gefahr einer directen metallischen Leitung ausgesetzt zu sein, so war die wirkende Flache selbat eine kleinere,
sie besass nur 40 mm LBnge und 25 mm Breite, sodass ihr
Inhalt 10 qcm gross war.
Da eine sorgfialtige Untersiichung iiber das Verhalten des
Glases bereits vorlag (s. oben), so war eine Vergleichung yon
Glimmer- und Glasplatten von gleicher Grosse und gleicher
Belegungsobei-flache wohl angebracht.
Uin dies zu erreichen, war die Einrichtung getroffen, dase
eine der zu untersuchenden Glimmerplatten mit zwei Metallbelegungen Tersehen wurde ; auf die eine von diesen letzteren
wurde die Glasplatte und darauf ein drittes Metallblech gelegt. (8. Fig. 3.) Das zu den Untersuchungen benutzte Glas bestand aus weissem Spiegel- und diinnem Uhrglas. Die Verl~inclungen der Belegungen waren dann solche, dam einmal
cler galvanische Strom von der ersten Belegung durch die
Glimmerplatte zur zweiten oder von der dritten durch die
Glasplatte zur zweiten gelien konnte. Die sich aus beiden
Stroinschliissen ergebenden Ausschliige eines in die Kette eingeschalteten Galvanoineters konnten getrennt und sehr schnell
iiach einander abgelesen werden.
Diese ganze Vorrichtung wurde in einen Thonofen gebracht, dessen dicke Seiten und doppelte Wande eine gleichmlissige Erwarmung znliessen, ohne dass die Flamme mit den
zu untersuchenden Platten selbst i n Beruhrung kain. (8.
Fig. 4.) Diese letzteren mit ihren sie trennenden Belegungen
ruhten auf isolirender, ebener Grundlage inmitten dieses Ofens;
sie maren mit ebenen, isolierenden Schichten bedeckt, murden
Ann. d. Phgs. u. Chem. K. P. XSXYJ.
42
W. H. Schultze.
658
durch starke Gewichte gleichmkssig gegen einander gepresst
und so dem heissen Luftbade susgesetzt. Die von den Belegungen, zu denen in allen Fallen Platinbleche benutzt wurden,
nnch verschiedenen Seiten fuhrenden Platindriihte waren an
die Bleche geschweisst und liefen in gebogenen Glasrohren
zwischen den beiden Wanden des Ofens dnrch kleine Ausbuchtungen der Aussenwand in’s Ereie. Der ganze Apparat
wurde durch eine starke Gasflamme von unten her erwarmt,
sodass die Temperatur sehr bald auf 300° C. anstieg. Die
mittelste der Belegungen war mit dem einen Pole einer Kette
von Volta-Wasserclementen in Verbindung gesetzt, von denen
in den meisten Fallen zwanzjg zur Verwenduiig ]ramen, welvhe
insgesammt eine electromotorische Kraft von 19 Volts rep&
sentirten. Bei den Versuchen, wo der grossen nncl daher sehr
bald nicht niehr abzulesenden Ausschliige wegen eine geringere
Anznhl (5) genommen werden musste, ist in den beigegebenm
Tabellen die entsprechende Umrechnung rorgenommen worden.
Wurden nun die Versuche, mie beschriebeii, angestellt,
so zeigten sich im allgemeinen, wie sich aus nachstehenden
Tabellen ergibt, folgende Erscheinungen:
Wurde der Ofen nicht der Flamme ausgesetzt und cler
Strom geschlossen, sodass er abmechselnd eine Ulasplntte und
ein Glimmerplattchen zu durchlaufen hatte, so zeigte das Galvanometer zu Anfang einen bestimmten Ausschlag (s. Tab. A.),
T a b e l l e A.
Dicke des Blases d = 0,943 mm.
Dieke des Glimmers d = 0,305 mm.
Zahl der Elemente
?O
Ausschlage fur Was
3
8
67
Ausschliige fur Glimmer
3
24
33
I
71
86
89
72
100 170 255
37
55
44
43
48
50
95
der, sobald der Thonofen mit den darin enthaltenen Pliittchen
stark erhitzt wurde, bei wveiterem Oeffnen und Schliesseii sehr
rasch bis zu grossen Ausschlagen stieg. Dabei zeigt sich jmit
einer Ausnahme), dass die Ausschlage fur das Glas bedeutend
grosser sind, als die fur den Glimmer. Der eigenthiimliche
Verlauf der Zahlen, yon einem constanteii Miniinalwerthe aus
659
Electrolytisches Verfinlten des Glimnicrs.
zu wachsen, ist eiii ziemlich regelmassiger. Namentlicb ist zu
beachten, dass die Zahlen zu Anfang ungemein rasch anmachseji.
Sie ergabeii sich der Reihe nach in kurzen Intervallen bei
stets zunehrnender Temperatnc Die Tabellen B, C und D
T a b e l l e B.
Dicke des Biases d = 0,310 mm.
Dicke des Glimmers d = 0,093 mm.
Zahl der Elemente
20
R
Ausschlrigc fur Glas
44
50
53
47
33
23
18
15
Ausschlagefiir Glimmer
23
28
29
25
22
19
14
12
11
6
9 1 6
T a b e l l e C.
T a b e l l e D.
Dicke dee Glases d = 1,250 mm.
Dicke des Glimmers d = 0,035 mm.
Dicke dcs Glases d = 0,315 mm.
Dicke des Glimmers d = 0,035 u m .
Ansschli e fiir:
Glimmer:
Qlns :
50
77
100
120
95
91
89
84
79
72
43
22
14
11
6
3
2
72
190
326
400
495
470
415
348
280
211
112
36
21
14
9
4
2
I1
Ausschlage fiir:
Glimmer:
11
Glas:
Stroni
1.5
39
57
ti6
84
90
90
GO
38
38
46
20
;e!vechselt.
Strom
17
41
56
60
70
76
72
50
34
34
28
20
Strom
5
41
125
220
280
300
272
248
120
60
ti4
26
?eweehselt
Strom
10
60
149
234
274
296
2 60
214
94
50
40
24
I1
zeigen ein gleichmbsiges Verhalten. Bei allen dreien steigen
die Zahlen bis zu einem Maximalwerthe an und fallen alsdann
bis zu eineni Minimum. Die ersten Werthe, die sich nach
vorgenommener Erwiirmung ergaben, sind in allen Fallen sogleich ziemlich hohe, sie steigen dann auch stets sehr schnell
bis zu Clem hochsten Wert,h, der bei einigen zwei- oder drei42 A
600
W.H; Scilultze.
ma1 auftrat. Bei anderen Versuchen waren die Zahlen in der
NZihe des Maximums oft sehr wenig von diesem verschieden.
Der Glimmer verhalt sich hierbei wie Glas. Bei letzterem
jst schon B e e t z l ) zu ahnlichen Resultaten gelangt. Auch er
findet, dass die iuitgetheilten Zahlen bei erhohter Temperatur
anfangs eine erhehliche , bei noch hoherer eine betrachtlich
geringere Ahnahme des Widerstandes zeigen.
Der ganze Vorgang verlief bei meinen stets gleichen
Bedingungen in ungef8hr 35 Minuten. Der Maximalwerth
wurde meist zchon nach 9-11 Minuten erreicht. Aus den
Tabellen ist zu entnehmen, dass derselbe fur Glas und fur
Glimmer bei fast gleichen Teniperaturen erreicht wurde. (In
Tabelle A ist die Untersuchung gar nicht SO weit gefuhrt: dasq
er erreicht werden konnte.)
Als Erklarung fur das bei hoherer Temperatur anwachsende und allm%hlichverscliwindende Leitungsvermiigen konnte
man eine mit der Zeit mehr urld mehr zunehmende Polarisation des untersuchten Isolators annehmen, wie Buff 2, dies bei
der Untersuchung des Glases gethan. W a r b u r g 3 ) hat jedoch
diese Annahmen als unwahrscheinlich hingestellt. Er hat die
Grsache der genannten Erscheinung in einer durch den Stroni
ausgeschiedenen nichtleitenden Substanz gefunden; eine solche
ware eine diinne Schicht von SiO,.
Wie aus Tabelle D hervorgeht, habe ich versucht, durcli
Vornalime eines Stromwechsels die Entstehung dieser Schicht
naher zu bestinimen. Die Werthe, die der gewechselte Stroiii
ergibt, iiberragen bis nahe vor dem Maximum die anderen
entsprechenden; von diesem Punkte ab werden sie etwas kleiner
als die zugehorigen. Die Unterscliiede der Zahlen sind aber
so geringe, class Linter Beriicksichtigung cler doch nicht ganz
ronstanten Temperatur bei den einzelnen entsprechendeii Ablesungen , die bei dieser Anordnung mehr Zeit erforderten,
sich ein wirklicher Schluss hieraus kaum zielien liisst.
Urn die Kieselsaureschicht, 'die j a anch beim Glimmer
Ursache der whlechten Leitung eein lrann , zii beseitigen,
1) B e e t z , Pogg. Ann. Jubelband p. 23. 1 K 4 .
2) Buff, Lieb. Ann. 90. 1). 2 5 i . 1854.
5 ) W n r b u r g , Brrichte iih. d. 1-erh. der natiirf. Ges. z. Freibrtrg VIJI. 2.
Electrolytisclies Verhulteii des Glinittws.
661
behandelte ich schoii untersuchte Plattchen einige Zeit
mit heisser Kalilauge. Nach dieser Behandlung wurden dieselben sorgfaltig abgewaschen, getroclrnet und in einem geschlossenen Raume verwahrt, cter einen offenen Schwefelsaurebehalter enthielt. Danach wurden diese Plgttchen wie irkher
untersucht. Wie kaum sliders zu erwarten war, zeigte sich,
dass die schon sehr diinnen Glimmerstuclie nach langerer Behandlung leitend wurden. Es lionnte angenommen werden,
dass der Kieselsauregehalt deb Minerds an einigen Stelleii
gelost war, und dass dadurch leitende Punkte entstanden
waren. Dauerte die Einwirkung der heissen Kalilauge nur
kurze Zeit, so war eine Leitung bei iler Untersuchung nicht
zu constatiren, vielmehr zeigte die uiitersuchte Platte dasselbe
Verhalten wie vor der ersten Untersuchung. Der Glimmer
schien wiederum in seinen friiheren Zustand iibergefihrt, d. 11.
die Schicht von SiO, an der Oberflache gelost zu sein. Das Glas zeigte dies iiach kurzer analoger Behandlung noch
nicht wieder; die Werthe der Tabellen waren einander zienilich gleich und nicht sehr hoch. Erst eine mehr als dreistiin&ge Behandlung mit kochender h u g e rief den friiheren Zustand hervor.
Durch Bestimmung der Stromintensitiit in A m p ti re's und
der electromotorischen Kraft der Elemente in Volts, ferner
BUS den Werthen des Querschnitts und der Lange der untersuchten Plattchen war die Mtiglichkeit gegeben, das specifische
Leitungsvermogen der letzteren in Ohms ausgedriickt zu bel-echnen.
1st
wo E die electromotorische &aft,
i die Strominteiisitat,
tc den Widerstand,
1 die Lange in Metern und
9 den Querschnitt
der untersuchten Platte in Quadratmillimetern, s aber den
specifischen Leitungswiderstand des Korpers bedeuten, so ergibt sich:
s=-9 B
il
662
K. Schreber.
und das specifische Leitungsvermogen :
Die zu dieser Berechniung benutzten Maximalwerthe aus
den Tabellen furGlimmer ergabenresp.x= 1.
x = 0,9.10-15;
2 = 12.1045.
Fur Glas fand sich als hiichstes specifisches Leitungsvermogen: x = 196. 10-l6.
Hiernach ware das letztere (abgesehen von den verschiedenen Dicken der benutzten Platten) mindestens 17 ma1 so
gross, als das des Glimmers.
Hier iiiogeii die Ergebnisse der Versuche, die, wie schon
oben gesagt, und wie sich aus der Arbeit selbst ergibt, keineswegs erschopfend behandelt sind, noch einmal ihreii Platz
finden.
1. Parallel den SpaltungsJliiclteiL yeschnittener Glimmer theilt
mit dein Gbise die Rigenschafl, bei ansteigender Temperatur fur
den electrischen Stl-om mehr und mehr leitend zu werden. Nach
Rrreichung eines Maximalrvertlies nimmt seine Leitungsfuhigkeit
a b und wird bei einn gewissm holien Tempercitvr verschwin&)id klein.
2. Veryleichung von Glimmer und Glas zeigt, duss rmterer
stets , aucli bei haher Teniperabr , der hessere Isolator v o n
beiden ist.
Magdeburg, im llecember 1888.
V. Ueber die electromotoriscJmL Eriifte dumieiSc7t ichteab V O IL Bupei*oxydJ~Ly&rateaL;
von E. Schr*eber.
(Inauguraldissertation, fur die Annalen bearbeitet vom Verfasser.)
(Hierzu Taf. YlII Fig. 6 . )
I.
Von grossem Iiiteresse fur die Molecularphpik ist die
Bestinimung der Greiizdicke einer dunnen Schicht, d. h. die
kleinste Dicke derselbcan, bei welclier sie sich noch in ihren
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
418 Кб
Теги
hohe, bei, temperature, verhalten, das, des, glimmers, electrolytische
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа