CII. Ueber die Wirkung des rings um die negativen Elektroden der Kohlenbatterien geschichteten Kohlenpulvers; von Th. Du Moncel. Aus den Comptes rendus, t. LXXV p. 876; October 1872. Du Moncel, über die Wirkung des um die Kohlenplatten der Batterien geschichteten Kohlepulvers. Vor ungefähr zwölf Jahren hatte Dr. Reinsch die Idee, in seiner Königswasser-Batterie die Kohlenelektrode mit grobem Kohlenpulver, gleichsam wie mit einem leitenden Filter zu umgeben. Durch diese Hülle sollte nach seiner Ansicht die Stärke der Säule vermehrt werden, hauptsächlich wenn man darauf Bedacht nahm, das Kohlenpulver durch Sieben von dem feineren beim Zerschlagen der Kohle entstandenen Staube zu befreien. Diese Anordnung wurde in Frankreich im Jahr 1865 von Fortin, 1866 von Leclanché, 1870 von Chutaux bei verschiedenen von ihnen combinirten Säulen in Anwendung gebracht, und zwar stets mit ausgezeichnetem Erfolg. Man kann sich von den Vortheilen dieses Elektrodensystemes einen Begriff machen, wenn man erwägt daß der Werth der elektromotorischen Kraft der Säule mit doppelt-chromsaurem Kali bei der Chutaux'schen AnordnungBeschrieben im polytechn. Journal Bd. CCIII S. 376 (erstes Märzheft 1872). durch 1,955 dargestellt ist (die elektromotorische Kraft des Daniell'schen Elementes = 1 gesetzt), während sie mit der gewöhnlichen Anordnung einfacher Elektroden kaum 1,86 erreicht. Um die Ursachen dieses vortheilhaften Resultates zu ergründen, habe ich eine Reihe von Versuchen angestellt, über die ich weiter unten berichten werde. Diese Versuche lieferten mir den Nachweis daß die Wirkung der zerkleinerten Kohle, welche die negative Elektrode der Kohlenbatterie umgibt, genau die nämliche ist, wie die durch das Platiniren des Platins in der Smee'schen Säule hervorgebrachte, d.h. daß sie die elektronegative Polarität dieses Körpers, oder seine positive Polarität bezüglich des äußeren Schließungsbogens, in einem ziemlich starken Verhältnisse vermehrt. Zu diesen Versuchen bediente ich mich eines äußerst empfindlichen Galvanometers mit 30000 Windungen. Mit Hülfe dieses Instrumentes konnte ich constatiren, daß die Gaskohle unter gewissen Bedingungen eine elektromotorische Kraft entwickeln kann, wie sie in gleichem Grade keine andere Kohlensorte darbietet, welche aber für eine gegebene Kohle wenig variirt, wenn man ihre physikalischen Bedingungen nicht ändert. Ich fing meine Versuche damit an, daß ich die verschiedenen zu meiner Verfügung stehenden Kohlen nach ihrem elektromotorischen Vermögen ordnete. Ich habe zwei der elektropositivsten und zwei der elektronegativsten Kohlensorten zerstoßen und unter Beimengung von Wasser zwei Mischungen bereitet, welche die Bestimmung hatten, abwechselnd die beiden als Elektroden dienenden Kohlen zu umhüllen. Zu den letzteren hatte ich Kohlen gewählt, welche hinsichtlich ihrer elektrischen Polarität möglichst wenig verschieden waren; aber bevor ich den Versuch anstellte, wollte ich noch die relative Polarität der beiden Mischungen constatiren, indem ich die eine in, die andere rings um eine poröse Zelle anordnete. Dabei konnte ich die Wahrnehmung machen, daß die mit den positiven Kohlen bereitete Mischung mit einer hinreichenden positiven Polarität behaftet war, um mit der negativen Mischung eine Ablenkung von 83° zu veranlassen. Als die beiden Kohlenelektroden zum erstenmal in Wasser getaucht wurden, betrug die Ablenkung 25° bis 30° und deutete auf eine positive Polarität der einen Kohle, welche wir A nennen wollen. Die andere Kohle B war also bezüglich A mit negativer Polarität behaftet. Nachdem diese Thatsache constatirt war, ließ ich die Kohle B im Wasser und brachte in die Mitte der den Boden der porösen Zelle einnehmenden positiven Mischung die positive Kohle A. Hierauf wurde die poröse Zelle in Wasser getaucht. Die unmittelbare Folge war eine bedeutende Ablenkung, welche eine Aenderung der Polarität beider Elektroden anzeigte. Diese nach der linken Seite des Galvanometers gerichtete Ablenkung erhielt sich eine kurze Zeit auf 72°, dann aber nahm sie allmählich ab, und nach einer Viertelstunde in entgegengesetztem Sinne langsam wieder zu, bis sie nach 1 1/4 Stunde 84° erreicht hatte. Die Wirkung der Mischung war folglich die: im ersten Augenblicke die positive Polarität der Elektrode A umzukehren, und dieselbe später erheblich und stetig zu verstärken. Nach diesem ersten Versuche zog ich die Elektrode A der Mischung zurück, wusch sie sorgfältig und stellte sie, der Elektrode B gegenüber, wieder in's Wasser. Ich erhielt einen stärkeren Strom, als bei dem ersten Versuch. Dieser Strom lieferte den Beweis, daß die Kohle A im Sinne der positiven Polarität gewonnen hatte; denn statt einer Ablenkung von 30° zeigte sie eine solche von 51°, welche sich nach 5/4 Stunden sogar bis zu 55° steigerte. Zur Vervollständigung dieses Versuches mußte nun auch die Gegenprobe angestellt, d.h. die Kohle B, welche negative Polarität angezeigt hatte, an Stelle der Elektrode A in die Mischung gebracht werden. Dieser Versuch bewies, wie der erstere, das Vorhandenseyn eines Anfangsstromes, welcher im Sinne der negativen Polarität von B auftrat und die letztere bis zu einer Höhe steigerte, welche eine Ablenkung von 85° nach der rechten Seite hervorrief. Aber dieser Strom nahm, wie im vorhergehenden Falle, allmählich an Stärke ab, und zeigte nach einer Viertelstunde eine Umkehrung der Polarität an. Nach 5/4 Stunden erreichte die Ablenkung in positivem Sinne den Betrag von 73°. Unter dem Einflusse der Mischung hatte also die Kohle B ihre Polarität umgekehrt, und die erlangte neue Polarität war so hartnäckig, daß, als man die Kohle aus der Mischung nahm, trocknete und dann in Wasser tauchte, ein beinahe ebenso energischer Strom und in der nämlichen Richtung auftrat, als in der Mischung. Allerdings war nach Verfluß von 20 Minuten diese erborgte Polarität verschwunden, um nach 5/4 Stunden einer Ablenkung von 49° im normalen Sinne Raum zu geben. Nachdem ich mir auf diese Weise bezüglich der Wirkung der positiven Mischung auf die beiden Elektroden, womit ich experimentirte, Gewißheit verschafft hatte, wollte ich auch die Wirkung der negativen Mischung untersuchen. Demzufolge wiederholte ich mit der letzteren die Versuche welche ich mit der ersteren angestellt hatte. Die Wirkungen waren ganz die nämlichen, nur minder intensiv. So stieg die durch die Elektrode A unter dem Einflusse der Mischung erzeugte Ablenkung, statt wie beim ersten Versuche bis auf 84° in positiver Richtung zu steigen, nur auf 80,5° nach 5/4 Stunden, nachdem sie vorher 80° in entgegengesetzter Richtung erreicht hatte. Die positive Ablenkung welche durch die Elektrode B unter dem Einflusse der nämlichen Mischung hervorgebracht wurde, erreichte nach Verlauf von 5/4 Stunden, anstatt bis zu 73° sich zu erheben, nur 55,5°, nachdem sie in der anderen Richtung 70° gezeigt hatte. Es geht aus vorstehenden Versuchen ganz deutlich hervor, daß das Kohlengemenge, welches um eine Elektrode von gleichem Stoffe gehäuft wird, anfangs den Effect hat, die Kohle negativ zu machen, wenn sie positiv ist, oder die negative Polarität zu erhöhen, wenn sie dieselbe bereits besitzt. Aber nach Verfluß von ungefähr einer Viertelstunde macht diese Wirkung einer andern Platz, welche in entgegengesetztem Sinne erfolgt; alsdann wird die Kohle stark positiv, wenn sie negativ ist, oder noch mehr positiv, wenn sie bereits positive Polarität besitzt. Unter der Bezeichnung „positive Polarität“ verstehe ich hier diejenige Polarität, welche dem Schließungsbogen positive Elektricität zuführt. Diese Wirkung ist eine allgemeine, welches auch die Polarität des Gemisches seyn mag, und hält noch einen Augenblick an, selbst wenn das Gemisch die Kohle nicht mehr umgibt. Es ist daher leicht begreiflich, warum Säulen, deren Kohle von der nämlichen Substanz in Pulverform umgeben ist, eine höhere elektromotorische Kraft besitzen. Nach Leclanché rührt die vortheilhaftere Wirkung des groben Kohlenpulvers davon her, daß, da die feingepulverte Kohle der Transmission des Stromes einen weit größeren Widerstand entgegensetzt, als das grobe Pulver, die Wirkungen der Polarisation bei dem feinen Pulver eher auf die Kohlenplatte als auf den Kohlenstaub übergehen, während bei dem groben Pulver das Entgegengesetzte der Fall ist. Was nach Leclanché gewiß seyn dürfte, ist der Umstand, daß die Polarisationswirkungen nach Verfluß einer Viertelstunde mit dem feinen Pulver größer wären, als mit dem groben, und zwar im Verhältnisse von 0,300 zu 0,082. Es ist auch möglich, daß ein Theil der von mir erwähnten Vortheile dem Umstande zuzuschreiben ist, daß das Kohlengemenge, welches die Kohlenplatte umgibt, vermöge seiner großen leitenden Oberfläche den Widerstand der Säule und die Wirkungen der Polarisation vermindert.