Elektrotechnik.Fortschritte der angewandten Elektrochemie. Von Dr. Franz Peters. Mit Abbildungen. Fortschritte der angewandten Elektrochemie. A. Stromquellen. Elektricitätsquellen für Experimentirzwecke (primäre und secundäre) beschreibt The Electrical World, 1898 Bd. 31 S. 716. I. Primärelemente. a) Allgemeines und gewöhnliche galvanische Elemente. D. Tommasi (L'Industrie électro-chimique, 1898 Bd. 2 S. 34 und 42) hat gefunden, dass unter Umständen die im Inneren galvanischer Elemente entwickelte Wärme grösser ist als diejenige, die in den Stromkreis als chemische Energie geht. Dass sich mit der Natur der Anode die elektromotorische Kraft der Kette ändert, ist nicht neu. Ueber die Abhängigkeit der elektromotorischen Kraft galvanischer Elemente von den thermochemischen Daten beginnt G. Platner (Elektrochemische Zeitschrift, 1898 Bd. 5 S. 95) eine Abhandlung, auf die ich nach ihrer Beendigung zurückkommen werde. Einen Stöpselschalter für Elemente, der dem in D. p. J. 1898 309 113 beschriebenen ähnlich ist, gibt A. J. Picolet (The Electrical World, 1898 Bd. 31 S. 682) an. Einen Behälter zur Aufnahme tragbarer elektrischer Batterien beschreibt G. Fabbro (Englisches Patent Nr. 2478/1897). Die Wasserbatterie, bei der Kupfer und Zink in Paraffin eingegossen über dem Wasserbehälter aufgehängt sind, in den sie erst kurz vor dem Gebrauche getaucht werden, hat nach A. G. Longden (The Electrical World, 1898 Bd. 31 S. 681) in einzelnen Fällen einen Widerstand von 100000 Ohm für eine Zelle. Wesentlich geringeren (2000 bis 60 Ohm) erhält man auf folgende Weise. Kupferdrähte oder -streifen (letztere 7 bis 15 mm breit) werden gebogen und in zwei benachbarte Medicingläser (0,7 × 3,5 bis 1,7 × 7 cm) gehängt. Das eine, bis zum Boden reichende Ende wird mit einer dünnen Schicht von Zinkamalgam bedeckt und steht in Zinkamalgam. Die oberen Enden der Platten werden mit Schellack überzogen. Elektrolyt ist 1procentige Schwefelsäure. E = 1,08 Volt. Das Zink wird praktisch nicht angegriffen. N. B. Stubblefield (U. S. P. Nr. 600457; zur Hälfte übertragen auf W. G. Love) windet einen blanken Eisen- und einen isolirten Kupferdraht spiralig um einen Eisenkern. Elektrolyt ist Wasser. Regen- oder Salzwasser verwendet J. Cerpaux (Englisches Patent Nr. 7193/1898). Er reiht auf einen Kupferstab Graphitstücke auf, umgibt sie mit einem Gewebe und dieses mit einem Zinkcylinder, der durch isolirende Deckel an den Enden in richtiger Entfernunggehalten wird. Ein Zink-Kupferelement, das zugleich als Zelle für galvanostegische Niederschläge dienen soll, beschreibt J. C. Dagoneau (U. S. P. Nr. 609142); eine für Gruben- u. ä. Lampen geeignete Anordnung zweier in Serie geschalteter Zink-Kohleelemente mit einer Flüssigkeit S. F. Walker (Englisches Patent Nr. 3772/1897). In Batterien, die aus Kupfer: Schwefelsäure: Zinkelementen bestehen, überdeckt L. H. Wattles (Englisches Patent Nr. 14397/1897) die negativen Elektroden mit Glocken, um den entwickelten Wasserstoff zu sammeln. Er kann carburirt oder zum Betriebe einer Gasmaschine verwendet werden. Im letzteren Falle kann er durch den Funken entzündet werden, den ein von der Batterie gespeister Inductionsapparat liefert. Das Emporklettern der Salze wollen Meysenburg und Badt (The Electrical World, 1898 Bd. 32 S. 354) dadurch verhindern, dass sie an dem gläsevnen Deckel, der die Elektroden trägt, zwei concentrische Ränder anbringen. Der innere taucht in eine mit Oel gefüllte Rinne am Rande des Elementengefässes. Dadurch werden zugleich die Elektroden vom Gefäss und von der Erde isolirt. Bei seiner hauptsächlich für Laternen bestimmten Zink-Kohlebatterie bringt O. C. Prasse (U. S. P. Nr. 601758) einen Quecksilberverschluss an, damit sie ohne Verluste geneigt oder gekippt werden kann. W. Hopkin Akester (Oesterreichisches Privilegium vom 4. Januar 1898) gibt ein aussen oder innen zu befestigendes Ventil an, das den Gasen, aber nicht dem Elektrolyten Austritt, und in der Ruhe der Luft Eintritt gestattet zur Regeneration des Elements. Das Ventil besteht aus einem cylindrischen Stopfen mit konischem Ende. Von diesem aus geht durch einen Theil des Stopfens eine centrale Bohrung. Diese endet in einer dazu senkrechten, deren seitliche Oeffnungen für gewöhnlich durch eine elastische Röhre geschlossen werden. Dieser Stopfen wird von einem eisernen Schraubenpfropfen, der oben durchlöchert ist, bedeckt und festgehalten. Die Füller- und die Grenet-Zelle (vgl. D. p. J. 1898 309 113) untersuchte H. C. Schwecke (The Electrical World, 1898 Bd. 32 S. 12). Der chemische Wirkungsgrad nähert sich 100. Im Handelswirkungsgrad, d.h. der Anzahl der Watt-Stunden auf 1 g verbrauchtes Zink, zeigte das Fuller-Element ein Maximum, wenn mit einem Strome unter ½ Ampère entladen wurde, das Grenet-Element bei 4 Ampère. Die grösste Ausbeute an Watt-Stunden gab die Fuller-Zelle bei 2½ Ampère und die Grenet-Zelle bei etwa 5 Ampère. Ein aus Braunsteincylinder mit depolarisirender Masse und Zinkgefäss, das aussen verkupfert ist, bestehendes Element, setzen die Industriewerke Kaiserslautern (D. R. P. Nr. 97713) excentrisch in einen anderen Braunsteincylinder ein, so dass dessen eine Innenseite von dem verkupferten Zinkgefäss berührt wird, während der Zwischenraum an der anderen Seite eine Füllung mit depolarisirender Masse erhält. DasGanze wird wieder in einen aussen verkupferten Zinkbecher, dieser excentrisch in einen Braunsteincylinder gestellt u.s.f., bis die verlangte Spannung der Batterie erreicht ist. Wenn auch die Anordnung neu ist, so konnte ihr doch nur Gebrauchsmuster- und durfte ihr nicht Patentschutz ertheilt werden. Bei seinem geschlossenen Elemente (D. p. J. 1898 307 63 und 309 114) bringt W. Rowbotham (Englisches Patent Nr. 9276/1897) in dem Vorrathsbehälter für den Elektrolyten eine geschlossene Kammer an, in die aus der Batterie die nitrosen Dämpfe strömen. Dadurch entsteht in der Batterie ein constanter Druck. Der aus der letzten Zelle verdrängte ausgebrauchte Elektrolyt fliesst durch einen Siphon, so dass die Gase nicht mit entweichen können. Die beiden gasdichten und offenen Abtheilungen der Batterie werden von zwei grossen Gefässen her durch stufenweise angeordnete kleine Zwischenbehälter mit dem Elektrolyten (Wasser einer-, Schwefel- und Salpetersäure andererseits) gespeist. Die Anoden bestehen aus Metall-Drehspänen oder -Schnitzeln, hauptsächlich von Eisen, die in einem Behälter aus solchem Metall liegen, das durch den Elektrolyten nicht merklich angegriffen wird, z.B. aus Aluminium, die Kathoden aus Kohlestäben in porösen Gefässen. Der Wasserzufluss zu den offenen Abtheilungen wird durch einen elektrischen Ein- und Ausschalter geregelt (U. S. P. Nr. 609298). Beim Oeffnen des Stromkreises wird (Englisches Patent Nr. 13735 von 1897) ein Hahn am Wasserbehälter geöffnet, so dass die Batterie durchspült und demnach Localaction vermieden wird (Englisches Patent Nr. 10719/1897). Das Säurereservoir kann auch (Englisches Patent Nr. 17158 von 1897) aus zwei Kammern bestehen. Die grössere enthält verdünnte Schwefelsäure, die kleinere ebensolche Säure, die stark mit Salpetersäure oder einem anderen Depolarisator versetzt ist. Solange sich aus der Batterie noch nitrose Dämpfe entwickeln, gelangen sie durch eine mit Schwimmerventil versehene Röhre in die grössere Kammer. Lassen sie nach, so öffnet der Druck in der kleineren Kammer ein Ventil in einer nach der grösseren führenden Röhre. Das Element zeigt nach S. P. Thompson und Harrison eine elektromotorische Kraft von 1,35 Volt, die auch bei langer Stromentnahme constant auf 1,05 Volt bleibt. Die Kosten einer Kilo-Watt-Stunde sollen 44 Pf. betragen. Nach Electrical Engineer vom 29. Juli 1898 ist das der Preis der verbrauchten Materialien. Die wahren Kosten seien dagegen mehr als dreimal so hoch. Praktisch ausgeführt wird das Rowbotham-Element auf eine anscheinend Erfolg versprechende Weise von dem New Electricity Supply Syndicate (The Electrician, 1898 Bd. 41 S. 500). Die Lösungselektrode besteht aus Eisen, die innere unlösliche Kathode aus einer Anzahl von Kohlestäben, die von porösen Röhren umgeben sind. Diese sind oben verschlossen, damit in dem Maasse, wie Strom entsteht, der aus einem verdünnten Gemisch von Schwefel- und Salpetersäure bestehende Erreger nach dem äusseren Anodenraume, der mit Wasser gefüllt ist, gedrückt wird. Beide Flüssigkeiten circuliren, da die Elemente einer Batterie stufenförmig aufgestellt und durch Heber verbunden sind. Hört die Arbeit auf, so wird durch Spülen mit Wasser jede Spur Säure von den Eisenanoden entfernt. Zum Halten der parallel gestellten Elektroden, die vortheilhaft auf einer oder auf beiden Seiten mit einer durchlöcherten isolirenden Platte bedeckt sind, gibt E. Engl (Englisches Patent Nr. 2291/1897) einen Rahmen an, der mit Handgriffen versehen sein kann. Um in tragbaren galvanischen Batterien mit elektrischer Lampe die Elektroden leicht auswechselbar zu machen, stecken sie H. Cr. Hubbell und Th. Fr. Boland (Englisches Patent Nr. 4994/1897; D. R. P. Nr. 97712) auf Stifte, die in den Boden des Gehäuses eingelassen und an dem freien Ende gespalten oder gegabelt sind, so dass sie sich federnd dicht an die Innenfläche der hohlen Elektrode anlegen. Dadurch wird in deren Hohlraum ein Luftpolster abgesperrt, das ein Hinauf kriechen der Säure verhindert. Ein Element, bei dem die Elektroden durch Umkippen frei zu legen sind, und das besonders für Fahrradlaternen bestimmt zu sein scheint, beschreiben P. R. Cunningham und Ch. H. Howland-Sherman (U. S. P. Nr. 602616). Ein ähnlich construirtes Zink-Kohleelement in Bleiröhren gibt C. N. Gauzentés (Englisches Patent Nr. 13100/1897) an. D. Ogden (U. S. P. Nr. 608216) befestigt (eine bewundernswerthe Neuerung!) die Zinke in einem Pflock, der in eine Oeffnung des Deckels der Batterie eingesetzt wird. Zur Erneuerung des Zinks bringt Doe Portable Electric Light and Power Syndicate (The Electrician, 1898 Bd. 41 S. 703) in dem Deckel ein Loch an, durch den der schmale Zinkcylinder eingeworfen wird. Er fällt auf zwei Platindrähte, die in eine durchlöcherte cylindrische Kautschukscheidewand eingelassen sind. Diese wird von der gleichfalls durchlöcherten Kohle umgeben. Die Zelle ist nach E. J. Houston und A. E. Kennelly sehr constant. Eine Batterie von drei kleinen Elementen lieferte nach Hopkinson während der 14½ Stunden, die ein Zinkcylinder hielt, 0,135 Ampère bei 4 bis 4,5 Volt. The Electrical Review, 1898 Bd. 43 S. 440 bringt eine skeptische Kritik der Angaben der Gesellschaft. In Zink: Kupfer: Kupfersulfatelementen lässt E. A. Jahncke (Englisches Patent Nr. 7958/1897), was nicht neu ist, den Elektrolyten aus einem oberen Gefässe eintreten und zieht die Zinksulfatlösung oben am Elemente ab. Die Elektroden werden ausser den Endplatten paarweise an Haken aufgehängt, deren umgebogene Arme auf Leisten an den Seitenwandungen der Zelle aufliegen. Die Zinkplatten sind mit vegetabilischem Pergament umkleidet, damit sie nahe an die Kupferplatten gerückt werden können. Den erhitzten Elektrolyten will P. A. Emanuel (Englisches Patent Nr. 12321/1898) durch Dampfdruck, Schwere oder mechanische Mittel durch die Batterie fliessen lassen, wobei deren Elemente unter allen Umständen in gleicher Entfernung gehalten werden. Ueber sein schon früher (D. p. J. 1898 309 150) beschriebenes Blei-Zinkelement bringt E. O'Keenan (L'Ind. électrique, 1898 S. 430; L'Éclairage electr., 1898 Bd. 17 S. 161) weitere Einzelheiten. In schmale Weissblechgefässe werden je zwei Zinkplatten, die mit den Gefässwänden in Contact sind, und dazwischen je eine Bleiplatte eingebaut. Mehrere Gefässe werden, durch Glasstreifen geschieden, zu einer Batterie („pile endoxyque“) vereinigt. Das Bleisulfat muss zur Verhinderung der Polarisation und eines grossen inneren Widerstandes schiefergrau, und darf nicht weiss sein. Eine zu Beleuchtungszwecken verwendbare Batterie, die drei Bleischwammplatten im Gesammtgewichte von 7,5 k enthielt, zeigte eine elektromotorischeKraft von 0,54 Volt. Die nutzbare Anfangsspannung betrug 0,50 Volt, die Stromstärke anfänglich 6 Ampère, nach 34 Stunden 5 Ampère. In dieser Zeit wurden 187 Ampère-Stunden oder 91 Hecto-Watt-Stunden geliefert. Die Hecto-Watt-Stunde soll nur 24 Pf. kosten. Nichts Neues ist an dem primären Elemente von A. Peters (Englisches Patent Nr. 14112/1898) zu entdecken. Elektrolytisch hergestelltes Bleisuperoxyd einerseits, Zink, Eisen oder Zinn andererseits in Schwefelsäure, Phosphorsäure oder der Lösung eines sauren Sulfats: alles alt. Bleisuperoxyd, das freie Säure enthält, presst J. D. Darling (U. S. P. Nr. 603361), übertragen auf Harrison Bros. and Company, gebraucht die Masse als Kathode in einem neutralen Elektrolyten und überzieht sie dadurch mit einer zusammenhängenden, sie zusammenhaltenden Schutzschicht. Amalgame, die in flüssigem Zustande in einen Cementcylinder eingefüllt sind, verwendet J. Kitsée (Englisches Patent Nr. 14508 von 1897) als eine Elektrode. Der Cylinder hängt an einem centralen leitenden Stabe, der im Deckel befestigt ist. Aehnlich ist die positive Elektrode aufgehängt, die in einem Gypsbehälter höhere Bleioxyde enthält. Letztere werden vortheilhaft aus niederen durch den Strom gebildet. Als Depolarisatoren schlägt G. Platner (Englisches Patent Nr. 23329/1897) ein Gemenge von Alkalichlorat mit den Peroxyden der Schwermetalle, ihren Säuren und Salzen vor. Es können auch Metallchlorate verwendet werden, deren Metalle (wie Eisen und Chrom) leicht basische Salze bilden. Der Erfinder nimmt z.B. (Elektrochemische Zeitschrift, 1898 Bd. 5 S. 150) eine Paste aus Natriumchlorat und Ferrisulfat und umgibt sie mit Braunstein. Da in Folge der Bildung von basischen Eisensalzen Schwefelsäure frei wird und diese Chlorsäure in Freiheit setzt, sind nach früheren Erfahrungen (Peters, Angewandte Elektrochemie, Bd. 1 S. 108) Explosionen nicht ausgeschlossen. b) Normalelemente. J. Klemenčič (Wiedemann's Annalen, 1898 Bd. 65 S. 917) hat bei einem Normalelement eine ganz anormale Abhängigkeit des inneren Widerstands von Temperaturänderungen gefunden. Man sollte die englische Form des Clark, die kleineren Widerstand als die der Reichsanstalt hat, leichter reproducirbar gestalten. W. Jaeger und K. Kahle (Wiedemann's Annalen, 1898 Bd. 65 S. 926, und Zeitschrift für Instrumentenkunde, 1898 Bd. 18 S. 161) bringen umfangreiche Tabellen über Reproducirbarkeit und Constanz von Clark- und Weston-Elementen. Beide wichen nur 0,1 Millivolt vom Mittelwerth ab. Herstellungsvorschriften für beide Elemente und Vergleichsmessungen werden gegeben. Letztere stimmen mit denen von H. C. Callendar und H. T. Barnes (D. p. J. 1898 309 116) überein. Das 1 Volt-Normalelement von Hibbert, über das schon früher (D. p. J. 1897 303 69 und 1898 307 64) berichtet wurde, wird jetzt von Crompton und Co. in den Handel gebracht (The Electrician, 1898 Bd. 41 S. 317). A. Mauri (Atti del R. Ist. Lomb. di Science, 1897 Bd. 30; Il Nuovo Cimento, 1898 Bd. 7 S. 197) verwendet folgendes Normalelement. Ein grosses Glasgefäss nimmt am Boden Quecksilber und darüber eine Mischung von Zink- und Mercuroacetat auf. In ihm hängt ein kleineres Glasgefäss mit Zinkelektrode und Zinkacetat darauf. Vom Quecksilber führt ein Platindraht, vom Zink ein Zinkdraht, beide durch Glasröhren geschützt, nach aussen. Als Füllung dient gesättigte Zinkacetatlösung. Die elektromotorische Kraft, die nach einem Tage constant wird, beträgt bei 15° 1,3266 Volt; bei verdünnten Lösungen ist sie grösser. Der Temperaturcoëfficient ist nur 1/10 so gross wie beim Clark-Element. Derselbe Forscher hat (Il Nuovo Cimento, 1898 Bd. 7 S. 196) ferner die elektromotorischen Kräfte von Elementen bestimmt, die gesättigte Lösungen verschiedener Quecksilber- und Zirnksalze und solcher, die Mercurosulfat enthalten, und in denen das Zink in gesättigte Sulfatlösungen des Ammoniums, Kaliums, Natriums, Magnesiums und Doppelsulfatlösungen von Zink und Ammonium bezw. Kalium, Natrium oder Magnesium taucht. Auch Elemente mit Kupfer und Blei und Mischungen verschiedener Quecksilbersalze sind untersucht worden. Für manche Vergleiche, z.B. mit dem Lalande-Element, würde ein Normalelement mit niedrigerer elektromotorischer Kraft als das Clark'sche vortheilhaft sein. D. Mac Intosh (Journal of Physical Chem., 1898 Bd. 2 S. 185) hat verschiedene Combinationen untersucht. So hat beispielsweise die Kette Zink: Zinkchloridlösung von 1,23 spec. Gew.: Bleiamalgam (6 Hg auf 1 Pb) genau die elektromotorische Kraft 0,5. Sie stieg bei der Combination Kupfer: gesättigte Kupfersulfatlösung: Mercurosulfat: Quecksilber in der ersten Woche und blieb dann constant. Bei der Bewegung verändert sie sich auch. Wegen des niedrigen Temperaturcoëfficienten bietet das Element Vortheile vor dem Clark'schen. E = 0,3613 + (16,5 – t) 0,0006 Volt. Das Daniell-Fleming'sche Normalelement vereinfacht O. Grotrian (Elektrotechnische Zeitschrift, 1898 Bd. 19 S. 561) folgendermaassen. Die ungleichnamigen Elektroden und Elektrolyte befinden sich in getrennten Gefässen. Sind letztere rechteckig, so wird die eine Seitenwand erhöht und ⋂-förmig umgebogen. Ein Schenkel wird am Ende geradlinig und neigt sich um 45° gegen die Horizontale. In cylindrische Gefässe setzt man ähnliche ⋂-Streifen aus Milchglas ein. Ueber diesen liegen Filtrirpapierstreifen, die mit einem Ende in den Elektrolyt tauchen, mit dem anderen frei herabhängen. Die hängenden Enden werden durch leichten Fingerdruck mit einander in Berührung gebracht. Zur Aufnahme der Elektrodenplatten dienen bei Porzellangefässen Nuthen, bei Glasgefässen Schlitze in der Mitte von Hartgummideckeln. Die elektromotorische Kraft, die von der Temperatur nicht beeinflusst wird, beträgt 1,001 Volt. Sie nimmt, wenn die Polplatten nicht neu präparirt werden, in 18 Stunden um 0,001 bis 0,002 Volt zu, hauptsächlich wegen Aenderungen der Kupferplatte. Für gewöhnliche Prüfungszwecke empfiehlt Hobart (American Electrician) The Electrical World, 1898 Bd. 31 S. 756) Zink und Kohle durch Fliesspapier, das mit Salmiaklösung durchfeuchtet ist, zu trennen. Constante Zellen ohne Polarisation werden erhalten, wenn man zwei dünne Kohlenplatten durch eine Schicht fein gepulverten Manganoxyds trennt, in Fliesspapier wickelt und Zink zufügt. c) Trockenelemente. Ueber die Herstellung von Trockenelementen berichtet American Electrician, 1898 S. 476. In ihrem Doppelelemente (vgl. D. p. J. 1898 309 116) stellen R. Kraynund Co., König (Englisches Patent Nr. 12675/1897) den im porösen Kohlegefässe angebrachten Zinkstab in Kochsalzlösung und füllen den Raum zwischen Kohle und äusserem Zinkgefäss mit einer Paste von Salmiak. Das zeitweise erforderliche Umlegen des Elements kann nach C. König (D. R. P. Nr. 99573) vermieden werden, wenn man den inneren Cylinder fortlässt und die innere Flüssigkeit direct in den Hohlraum der Kohlencylinder einfüllt. Mit dieser Neuerung fällt die letzte Spur der für das Element beanspruchten Neuheit. G. Laura hat früher (vgl. D. p. J. 1897 303 69) ein modificirtes Meidinger-Element angegeben, bei dem ein wagerechtes Diaphragma Verwendung findet, das aus zwei durch Leinen getrennten teigigen Schichten, einer oberen aus Eibischwurzel und einer unteren aus Holzmehl, beide mit gesättigter Kochsalzlösung durchtränkt, besteht. Neuerdings schlägt er (Englisches Patent Nr. 5912/1898) statt der Eibischwurzel die verschiedenen Theile anderer Pflanzen vor. In das Batteriegefäss kann ein zweites ohne Boden eingesetzt werden, das einen Flansch zur Stütze des Diaphragmas hat. Dieses kann auch senkrecht sein. Der depolarisirenden Flüssigkeit kann man Salzsäure zusetzen und zur Herstellung des Diaphragmas statt Natriumchlorid verdünnte Salzsäure oder eine andere leitende Substanz benutzen. M. E. Fuld (U. S. P. Nr. 612326) hält die Elektroden der Elemente oben und unten durch isolirende Platten in bestimmtem Abstande getrennt. Ueber die oberste Platte und den darunter befindlichen Elektrolyten wird eine plastische Masse gegossen. Ueber diese kommt nach dem Erhärten eine viscose Schicht, darüber eine dünne Gypslage unter leichtem Druck. Nachdem diese erhärtet ist, presst man eine dickere Gypsschicht darüber. Damit diese Verschlüsse besser halten, wird das obere Ende des Elementengefässes gezahnt. Die Zellen werden behufs Vereinigung zu einer Batterie an einen isolirenden Deckel angehängt, der mit Ohren in Aussparungen des oberen Randes eines Batteriebehälters passt. Eine steinartige depolarisirende Masse, die neben grosser Dichtigkeit bedeutende Leitungsfähigkeit und Porosität besitzen soll, will E. W. Jüngner (Dänisches Patent Nr. 1752) dadurch erhalten, dass er das mit etwa 20 Proc. Graphit vermengte Mangan- oder Bleisuperoxyd mit 5- bis 50procentigem Wasserglas anfeuchtet. Die Masse wird durch hydraulischen Druck in Briquettes geformt und bei gewöhnlicher Temperatur getrocknet. Um die Partikeln noch besser zu verkitten, kann eine geringe Menge Metalloxyd (z.B. Magnesia) oder eine andere Metallverbindung, deren Silicat unlöslich ist, zugefügt werden. Neu an diesem Vorschlage ist nur die Art des Bindemittels für die Briquettes und der Metalloxydzusatz (vgl. Peters, Angewandte Elektrochemie, Bd. 1 S. 45). Das regenerirbare Trockenelement von L. Paget, für das eine genauere Beschreibung noch fehlt, soll (The Electrical World, 1898 Bd. 32 S. 274) nach Untersuchungen von S. Baer-Devlin bei 3 Zoll Höhe und 1½ Zoll Durchmesser 2,14 Ampère-Stunden bei einem Spannungsabfall von 2,46 auf 2,21 Volt, also 5,05 Watt-Stunden geben. Da die vollständige Zelle 5 Unzen wiegt, wären das 10,6 Watt-Stunden auf 1 Pfund Zellengewicht. Kennelly constatirt, dass diese Zahlen bei weitem die bei gewöhnlichen Accumulatoren erhaltenen übertreffen. Einige wenig sagende Notizen über eine halbtrockene Batterie der Electric Gas Lighting Co. bringt The Electrical World, 1898 Bd. 32 S. 120. d) Directe Elektricitätserzeugung aus Kohle. Wie Reed (vgl. D. p. J. 1897 303 70) fanden nach einem Berichte von J. W. Langley (Journal of the Franklin Instit., 1898 Bd. 146 S. 224) auch H. S. Rosewater und W. H. Oldham, dass die Jacques-Batterie, die mit der alten (1877) Jablochkoff'schen, übereinstimmt, eine thermo-elektrische ist, und in der Wirksamkeit der Wärmeumwandelung mit Dampfkessel und Dynamo nicht concurriren kann. Die elektromotorische Kraft ändert sich nicht wesentlich, wenn die Kohle durch Eisen ersetzt wird. Sie wird nicht erhöht, sondern im Gegentheil vermindert, wenn dem Alkali Natriumnitrat zugesetzt wird. In ein als eine Elektrode dienendes eisernes Gefäss, das geschmolzenes Blei enthält, dem kohlehaltige Substanzen zugeführt werden, hängt J. L. Dobell (Englisches Patent Nr. 10 484/1897) vom Deckel aus einen porösen Behälter ein. Dieser nimmt ein geschmolzenes Gemenge von Kaliumbichromat, Chromtrioxyd und Aetzkali oder Aetznatron auf. Der Sauerstoff dieser Mischung diffundirt durch das Diaphragma und verbrennt die Kohle. Das Gemenge wird durch Luft reoxydirt. Diese führt man durch eine Röhre ein, die zugleich als zweite Elektrode dient. Das in der Batterie entwickelte Gas entweicht durch ein oben in das äussere Gefäss eingesetztes Rohr. Die kohlenstoffhaltige Substanz tragen A. D. Seton und J. L. Dobell (Englisches Patent Nr. 15903/1897) in geschmolzenes Wismuth oder ein Gemenge von Blei und Wismuth ein. Diesem wird Sauerstoff von einem Salz mitgetheilt, das sich in einem inneren porösen Gefäss aus Magnesit (vgl. unten) befindet, das in einem äusseren eisernen hängt. Das Salz kann z.B. sein ein Arsenat, Arsenit, Vanadat, Chromat, Manganat, Plumbat, Zinkat, Stannat oder ein Gemisch dieser Körper. Diaphragmen für Brennstoffelemente (wie z.B. D. p. J. 1898 309 117) stellt J. L. Dobell (Englisches Patent Nr. 4442/1897) so her, dass er gebrannten Magnesit mahlt, mit einer Lösung von Borsäure in Wasser oder Spiritus oder beiden befeuchtet, in die gewünschte Form knetet und trocknet oder brennt. e) Thermosäulen. Aus Eisen- und Kupferstäben stellt E. Angrick (D. R. P. Nr. 99149) Ringe her, die zu einer Art Füllofen vereinigt werden. Die äusseren Verbindungsstellen werden durch Wasser gekühlt. Zu dem Zwecke sind je zwei einfache Ringe zu einem Doppelring vereinigt und ihre äusseren Flächen zur Aufnahme eines Kühlrohrs ausgedreht. Die Kühlung besteht nicht aus einer Schlange, sondern aus parallel geschalteten Rohren, die in Sammelrohre münden. Begünstigt wird die Kühlung, wenn die Elektroden die Rohre ganz oder theilweise in einer entsprechend geformten, genau passenden Nuth in sich einschliessen. Die Kupferelektroden können behufs grösserer Wärmezufuhr nach dem innen gelegenen Heizraume zu verlängert sein. Zur Herstellung der Einzelringe formt man einen vollen Ring mit entsprechenden Kernmarken ein und setzt dann die Kerne mit den Kupferelektroden ein. Durch vorsichtiges Vollgiessen der so vorbereiteten Form mit heissem Gusseisen führt man eine vollkommene Verschweissungbeider Metalle herbei. Nach entsprechender mechanischer Bearbeitung des ganzen Ringes, wie Abdrehen, Ausstechen der Nuth für das Kühlrohr u.s.w., werden die Einzelelemente des Ringes durch Einschneiden an geeigneten Stellen von einander isolirt. Durch die beschriebene Verbindung der Elektroden mit einander wird der elektrische Widerstand erheblich vermindert. In Folge der hohen Schmelzpunkte der benutzten Metalle ist eine stärkere Erhitzung und Ausnutzung der Batterie als bisher möglich. Thermosäulen erhitzen F. Cottle, W. Calver und J. J. Pratt (U. S. P. Nr. 608755) durch die Sonnenwärme. Letztere wird auf zerkleinertes Steinmaterial condensirt, dessen wärmeisolirende Ummauerung in einer Oeffnung eine Thermosäule enthält. II. Secundärelemente. a) Allgemeines. Erfahrungen über Accumulatoren bringt L. Gebhard (Oesterreichische Zeitschrift für Elektrotechnik, 1898 Bd. 16 S. 261 und 280). P. Schoop und H. Benndorf (Elektrochemische Zeitschrift, 1898 Bd. 5 S. 133 u. 157) haben versucht, Accumulatoren so mit einander zu vergleichen, dass das für eine gegebene Beanspruchung tauglichste System erkannt werden kann, ohne eine Betriebsdauerprobe zu machen. Bei der Ermittelung der Entladungscapacität sollte der Sammler mit beispielsweise sechs verschiedenen Stromstärken, die Entladungszeiten von 20, 10, 7, 5, 3 und 1 Stunde entsprechen, bis zu 10 Proc. Abfall der Klemmenspannung entladen werden. Die erhaltenen Werthe für die Capacitäten werden als Abscissen, die zugehörigen Werthe für die Stromstärken als Ordinaten eingetragen. Die Verbindung der Kreuzpunkte stellt die Capacitätscurve des Accumulators dar. Ebenso sollte die Capacitätscurve der Ladung construirt werden. Beide Curven zeigen sehr interessante Abweichungen. Die Veränderungen der Potentiale an der Bleischwamm- und Superoxydplatte sollten durch Anwendung einer Hilfselektrode (Zink- oder Cadmiumstab von 8 mm Durchmesser und 100 mm Länge, der zur Hälfte in die Säure taucht) ermittelt werden. Aehnliches gilt vom Nutzeffect. Dieser ist bei den Bleischwammplatten gewöhnlich besser als bei den Superoxydelektroden; zu Beginn der Ladung und Entladung am besten und gegen den Schluss hin am schlechtesten. Der Widerstand bietet mehr wissenschaftliches als praktisches Interesse. Von den untersuchten Sammlern sollte beschrieben werden: Gewicht (auch des Trägers und des activen Materials für sich), Construction (Oberfläche, Plattendicke u.s.w.) und sonstige Beschaffenheit der Elektroden; Gewicht, Concentration und Reinheit des Elektrolyten; Abstand der Platten von einander, von den Wänden und dem Boden des Gefässes; Aufbau des Accumulators (Art der Isolirungsvorrichtung der Platten, Art des Gefässes u.s.w.). Es werden hinter einander (in 1 bis 2 Minuten) beobachtet: Spannung zwischen Cadmium- und Bleischwammelektrode während des Stromdurchgangs und bei unterbrochenem Stromkreis; dasselbe für die Superoxydplatte; Klemmenspannung und elektromotorische Kraft. Diese Werthe sind zunächst für einen Baumgarten-, einen Gülcher- und einen Oblasser-Accumulator bestimmt worden. Zur Vergleichung der mit verschieden schweren Zellen erreichten Resultate, muss man diese auf einen Accumulator von 1 k Gewicht reduciren. Die gefundenen elektromotorischen Kräfte kann man ohne weiteres, die Klemmenspannungen dann für den Einheitsaccumulator adoptiren, wenn man die verwendeten Stromstärken durch das Gewicht der Zelle dividirt. Construirt man auf Grund der Messungen Flächen, so müsste bei einem Accumulator, dessen Widerstand unendlich klein und deren Depolarisationsfähigkeit unendlich gross wäre, die Fläche für die elektromotorischen Kräfte mit der für die Klemmenspannungen zusammenfallen und durch eine Horizontalebene dargestellt werden können. Je geringer also die Abweichung der Flächen von dieser Horizontalebene ist, um so mehr nähert sich der betreffende Accumulator dem Ideal. In dieser Hinsicht macht die Gülcher-Zelle den besten, der Baumgarten-Sammler den schlechtesten Eindruck. Die Veränderungen der Accumulatoren beim Betriebe lassen sich durch Vergleich der Mächen ersehen, die nach den Messungen in genügend weit aus einander liegenden Arbeitsperioden construirt sind. Noch interessanter sind die in analoger Weise zu erhaltenden Flächen für die einzelnen. Elektroden. Die Stromstärke wird dabei auf die 1 k-Superoxydelektrode bezogen. Diese steht bei Gülcher durch Capacität und Depolarisationsfähigkeit obenan. Die Baumgarten'sche zeigt die kleinste Capacität, die Oblasser'sche die geringste Depolarisationsfähigkeit. Der Widerstand der Oblasser-Elektrode ist grösser und ihr Nutzeffect kleiner als bei der Baumgarten-Elektrode. Die Reduction der Messungen statt auf Gewichts- auf Flächeneinheiten hat weder wissenschaftlichen noch praktischen Werth. Die Bilder des Accumulators müssten durch Construction der Ladungsflächen vervollkommnet werden, die noch markantere Vergleiche ermöglichen würden, da die Reactionsgeschwindigkeiten der bei der Ladung an den Elektroden vor sich gehenden Processe kleiner sind als bei der Entladung. Leider können bei den Ladungen die elektromotorischen Kräfte nicht so leicht, sondern kaum anders als nach einer Compensationsmethode bestimmt werden. Nach den Curven hat der Gülcher-Accumulator die glatteste, der Oblasser-Accumulator die schlechteste Regeneration. Die Schwammelektrode erleidet glattere Ladung als die Superoxydelektrode. Zwischen beiden zeigt den grössten Unterschied der Oblasser-Sammler. Bei einem Ideal-Accumulator müssten die Curven für die Ladung mit denen für die Entladung zusammenfallen. Das Stück der Ebene, das zwischen den Curven für die Klemmenspannungen bei Ladung und Entladung abgegrenzt wird, ist ein Maass für die nicht regenerirte, im Accumulator in Wärme umgesetzte Stromarbeit, während die durch die Curven für die elektromotorischen Kräfte umgrenzte Ebene ein Maass für die bei der Umkehrung des Entladeprocesses stattfindenden Verluste vorstellt. Bei vergleichenden Untersuchungen über Ladungen von Secundärzellen mit constantem Potential und mit constanter Stromstärke haben A. A. Cahen und J. M. Donaldson (The Electrician, 1898 Bd. 41 S. 674 und 710) gefunden, dass die Ladezeit bei der ersten Methode weniger als halb so gross wie bei der zweiten, die Capacität etwa 30 Proc. grösser, der Nutzeffect aber 10 Proc. kleiner ist. Dieser Energieverlust rührt sehr wahrscheinlich von der starken Erhitzung her, die durch die zuletzt grossen Ladeströme hervorgerufen wird. Nach der Ladung mit constanter Spannung ist diese bei derEntladung constanter, als wenn vorher mit gleich bleibender Stromstärke geladen wurde. Nach 50 Ladungen mit constantem Potential war die Zelle nicht merkbar mitgenommen. Durch Versuche hat L. Jurnau (L'Éclairage électrique, 1898 Bd. 16 S. 413) nachgewiesen, dass bei starken positiven Platten, die mehr Bleisuperoxyd enthalten als zur Sulfatbildung bei der Entladung nöthig ist, die Capacität nicht nur von der Porosität der Masse, der Dichte des Elektrolyten und der Stromstärke, sondern auch davon abhängt, ob die vorhergehende Entladung eine langsame oder schnelle war. Bei der ersteren wird sich mehr Bleisulfat bilden als bei der letzteren. Demzufolge erhält man bei der Ladung in der activen Masse eine im Vergleich zu der äusseren ziemlich stark concentrirte Schwefelsäure. Da nun die Diffusion proportional dem Concentrationsunterschiede des Elektrolyten in und ausserhalb der Platten ist, wird bei stärker concentrirter Säure mehr Bleisulfat entstehen, die Capacität also grösser werden als bei schwächerem Elektrolyten. In Fällen starker Sulfatirung konnte (L'Éclairage électrique, 1898 Bd. 16 S. 133) Eisen und 0,5 und mehr Proc. Antimon in den negativen Platten nachgewiesen werden. Ersteres konnte aus dem Füllmaterial und der Säure stammen, letzteres rührte von den aus antimonhaltigem Blei bestehenden Rahmen her. Deshalb sollte man diesen aus Weichblei herstellen. Bei Hartbleiträgern sollte wenigstens deren Peroxydirung möglichst vermieden und nur Elektrolyte von niedrigem specifischem Gewicht benutzt werden. Bei schon vorhandenen Sulfatschichten wird man am besten thun, sie mechanisch zu entfernen. Zum Anzeigen des Endes der Ladung einer Accumulatorenbatterie und der Zwischenstufen der Füllung ist früher (D. R. P. Nr. 88649) eine Messvorrichtung nach Art eines Differentialgalvanometers angegeben worden. Die eine Spule ist wie die Spule eines Voltmeters direct mit den Endpunkten der Batterie verbunden (Spannungsspule), die andere parallel zu einem Widerstand im Hauptstromkreis geschaltet (Stromspule). Diesen Widerstand ersetzt nun neuerdings R. Hopfelt (D. R. P. Nr. 99359) ganz oder theilweise durch eine Hilfsbatterie, um empfindlichere Messgeräthe anwenden zu können. Einen automatischen Ausschalter für Secundärbatterien gibt W. L. Negbaur (U. S. P. Nr. 607124) an. Die Masse, deren Verwendung für Batteriegefässe schon früher (D. p. J. 1898 307 91) erwähnt wurde, stellt W. Morison (Englisches Patent Nr. 9290/1897) so her, dass er Asbestfasern innig mit geschmolzenem Asphalt mischt. Die Masse wird dann auf einer heissen Fläche ausgebreitet und von Feuchtigkeit und Verunreinigungen durch Schlagen, Stossen und Durcharbeiten befreit. Dabei kann noch eingearbeitet werden etwas Guttapercha, um das Material elastischer und zäher zu machen, und Schwefel, um ihm Schwammigkeit und Festigkeit zu geben. Die Temperatur bei der Bearbeitung soll nicht unter 66 ° sein. Zur Formgebung kommt das Material 20 bis 40 Secunden in eine heisse Form. Das bedeutende Wachsthum der Accumulatorentechnik geht daraus hervor, dass nach J. Appleton (The Electrical World, 1898 Bd. 32 S. 178; London Electrical Review, 1898 Bd. 43 S. 353, 391) in den Vereinigten Staaten Batterien installirt wurden vom Plattengewicht: 1894: 157000; 1895: 500760 und 1897: 1623285 k. Den Accumulator Fulmen behandelt L'Électricien, 1898 Bd. 16 S. 10, die Accumulatoren auf der internationalen Ausstellung zu Turin L'Elettricità, 1898 S. 184. Einen leichten Sammler beschreibt F. Pescetto (Atti della Associazione elettr. Ral., 1898 S. 45). (Fortsetzung folgt.)