Lichtelektrische Untersuchungen an Salzlösungen

Post on 11-Jul-2016

212 views 0 download

Transcript of Lichtelektrische Untersuchungen an Salzlösungen

Heft 42. | 17. tO. 19191

M i t t e i l u n g e n aus v e r s c h i e d e n e n Gebie ten . 777"

1 K i t t e i l u n g e n a u s v e r s c h i e d e n e n G e b i e t e n .

Wall iser Anthrazit . Die Sehweiz besitzt zwar eine ~ganze Rei~ae yon Kohte~vorkommen, die aber ~tle i.n- wegen folge zu geringer M~chtigkeit nicht abbat~wiirdig stud. Lediglich im Kanton Wallis ~treichen vom Montblanc- Jahr massiv her zwei Karbonzonen zur l~hone bin u~nd selden slch am andern Ufer fort. In d ieser Kuxbon- 1905 formation linden sich, wi.e E. H6hn .beriehtet, stetlen- 1906 weise Anthrazite, jedoeh nirgends als reg~elmii~ige 1907 F15ze, sondern in verwickelten Faltungen auseinander- 1908 gerissen od.er ineinandergequetscht, .bald in diinnen 1909 Schiehten, bald in linsenfSrmigen Anh~ufungen. Die 1910 Gruben liegen zerstreut yon d:er Tatsohle hinauf his 1911 zu t{iihen yon fiber 2000 m, wod~areh sich der rationelie 1912 A,.bbau sehr schwierig gestaltet. Am bekanntesten sind 1913 die Gruben yon Dorfin~z, Collonges und Plan de la 1914 Mdronaz. Der Walliser Anthraz i t hat ein hohes gee- 1915 logisches Alter an4 ein g~aues graphitart iges A~us- Diese ~ h e n ; seine Men~e wird: uuf 30 Mill. Tonnen geseh~tzt, kr~fte, die den Bed.art tier Schweiz ftir flint Jahre decken kiinnten, vorausgesetzt, dab es sieh um normalen Brennstoff handelte. Der Walliser Anthrazi t besteht jedoch, wi.e die folgenden Zahlen zeigen, zu etwa einem Drittel aus Asehe.

tIeiz- I Flllcht . . . . [ _ , Ro~tand-I vvasserl Asene 5ahr Grube wert t~ile 0/0 0/0

. . . . . WE Zo__I L_

1916 4708 I 7,.~ ] 6,S | 3U,5 1917] Ch~ndo:line 4957 I 6'l 1 S'4 / =~,1

Die mittelm~Bige Beschaffenheit des Brennstoffs sowie die Ungunst tier Lage der Fundstellen (vielfach wird die Kohle auf dem Riicken von Maultieren zu Tal gebracht) habea ~eine Ausbeutung frfiher nicht recht in FI.uB kommen lassen, .doeh wurden im Kriege veto Schweizer Verein yon Dampfkesselbesitzern aus- igedehnte Versuche damit anges~ellt. Dabei zei~gte sich, dab sieh der Anthraz i t ,alsbald naoh ~einer Ent.ziindung mit einer }~ichtschmeIzenden Sehlackenschicht iiber- zieht, die stark backt un.d daher da~ Absehlaeken des Rostes u am~glich m.acht, Auch ein Zusatz von guter K.ohle bis zu ~0 °fie ~nctert ~hieran nJchts, dagegen war .die Verfeuerun~ des Anthrazi ts i,n ~emahlener Form in einem Zementofen mit Kohlenstaubfeuerung ohne Sehwierigkeit m~gldch. Yersache mit einem Gasgene- rator hatten dagegen wiederum ein negatives Ergebnis. Es wur.de zwar ein Wassergas yon 1200--1300 WE er- ~atten, doeh bildete sich nach einiger Zeit. iiber der Gliihzone ein ,Sehlaekengew3lbe van solcher St~rke, .dab es weder .Eurch ,den Drehrost noeh d~rch Stoehern zerteilt werden konnte. Schli.eBlich wurd'e versuoht, den gemahlenen Anthrazi t mit langfaserigem, n~ssem Tort zusammen z¢~ Briketfs zu pressen. Bet 4er Ver- feuerung dieser :3riketts unter einem Zweiftammrohr- kessel mit 96 qm $teizfi~che wurde aber nur die geringe Verdampfungsziffer von 3,1 erzielt, ~obschon .die t terd- riicksti~nde viel weniger b ackten als bet frfiheren Ver- suehen Der N~tzeffekt des Kessels betrug nor 38 ~o, die Verluste waren also auBererdent~ieh groin. ~Tenn aueh bet weiteren Versuehen bessere Er~gebnisse wohl miiglich ~ind, so w'arnt Verfa~ser doeh eindringlJch da- rer, uuf den V~all.iser Anthrazi t grebe ttoffnun,~en zu setzen. Dos Problem der Verfeuerung des Anthr.azits steht und fEllt mit der M6glichkeit, die Schlacken weg- zubringen; diese Frage 'harrt aber noch der Aufkl~, rung. (Schweiz. Bauztg. Bd. 70, S. 7t--73.) ,g.

Die Ausnutzung der Wasserkriifte in Norwegem Die ,,Chemi~che Industr ie" 1919, ~S. 94, verSffentlicht. eine Zahlentafel, aus der dms ~b6rwiegen der Wasser- kr~f~werke gegeniiber den Dampfkraftanlagen in Nor-

4eutlich hervorgeht. Wasserkra~ Dampfkra~ Zunahme der

Wasserkraft PS PS PS

201 591 70 778 - - 216 480 70 379 etwa 15 000 300 193 73 20I ,, 84 000 343 845 77 051 ,, 44 000 369 647 72 932 ,, 26 000 435 047 98 330 ,, 65 000 465 087 102 784 ,, 30000 662 905 106 738 ,, 198 000 763 060 117 793 ,, 100 000 807 559 131 117 ,, 44 000

1 064 581 138 549 257 000 Zunahme der Ausnfi~zung der Wasser-

die in erster Linie auf die erfotg- reiehe Entwicklung tier Luftstiel~to[findustrio zu- rtiekzuftihren~ist, war seit dem Jahre 1912 ,besonders ffroB. Durch den Ausbruch des Krieges t ro t im J u h r e 1914 offenbar ei.ne Verlangsamung im Ausbau der WasserkrAfte elan, dafiir war jeduch im Jahre dar~uf d.ie Zunahme .um so st~rk, er. A~ch Jm J, ahre 1917 wur- 4en neue Anla~en fiir ungefi~hr 250 000 PS erba~t, die ind.e~sen nut zum Tell ,in Betrieb gesetzt Werden konnten, da (tie Besehaffung der d.azu notwendigen ~ater~iMien grolle' Schwierigkeiten bereitete, g.

LiehteIektrisehe Untersuehungen an Salzl6sungen. In einer ~ehr eingehenden Arbeit (Lichtelektrisehe Untersuch~gen an Salzl6sungen. In auguraldJsser . ration von Torsten Swensson [1919]. Au~geifihrt unter der Leitung yon Prof. H. v. Euter im Attgem. Chem. Laborat. der Stockholmer Hochschule) ~mter- sucht Swensso~ den sogenannten Becquereleffekt (I839), der in d~r 2inderu~g der elektromotorischen Kraf t eider Elektrode in ether Flfi~s.igkeit besteht, die eintr i t t , soba~d ride L(isung oder ~ie Elektrode be- l ichtet wird. Die Erschein~ung ist seit ihrer Ent- deckung oft untersuoht wor&en (Grove, Dewar, Seholl, Wildermann, Boar, Goldmann und vle]e andere) und erfuhr Deutungen in zweierlei Rich- ~un.gen. Die mehr chemische Theorie nimm~ die En~tstehung neuer potentia~bestimmender chemischer Ind~ividu.en (Metallionen anderer Wertigkeitsstufen) unter ger Einwirkung des Lichtes an (Becquerel). Dieser ~n den meisten F~llen ~nhaltbaren pho~ochemi ~- schen Theorie steh.ea eine Reihe von ziemlieh ver- wickelten Iichtelektrischen (physikal.ischen) Erkl~run- gen (~Tildevma.nn, Go,mann) gegentiber, die auf dem Be&ca tier Elektr~nentheorie stehen. Swensson h~It sich mit seiner, wi.e es seheint, sehr er~olgreiehen DeN- tung des Tatsachenmaterials auf tier Mitre und hat ~ot~e~de ¥orstel lung:

Im wesentlichen ze~en ,sich ,a]s dos wirksame Mo- ment bet tier Belicht,ung /tie L6sungen, also weder die Elektroden noch irgendwe]che Sekund~rfaktoren, wie etwa im Licht gebiMetes 0z on oder Wasserstoffsuper- oxyd. Die belichteten gel6sten Stoffe nehmen in d era Licht~eld der Quec!rsil~berlampe ~tiindl,g Licl~tquuaten auf und geben sic. ei~e~seits als W~rme. oder aber ale e]ektrische Ener.gie an die Elektrode w.ieder ab. Bet d, er Beliehtung b ilden sieh Atomgruppen yon h~iherem Energi.egehalt a l e die unbel,ichteten~ ihre Konzen-- ~ration ist ~bh~ngig yon:

]. tier Liehtmenge L, 2. tier Konzentrati,on des gel~sten Stoffes B,

778 M i t t e i l u n g e n aus v e r s c h i e d e n e n Gebie ten . Die Natur- wissensehaften

3. tier St romst~rke i des Elementes, 4. tier Geschwindigkeit d'er Lichbaufnahme (Ge.

schwindigkei tskonstante .dieser Reaktion is.t K), 5. der Geschwindigkeit der Riickbildung normaler,

un~belichteter S u b s ~ n z (Kons~ante dieser Dun- ketreakt ion is t K~).

Die Atomgruppen ~rit der hSheren Energie, deren Bi ldung eine ZeiLxeaktion 5st (ver,g~. 4), si,nd Ursache des v eri~nderLen Potezt i~ls un~ sein Wef t i,st dement- sprechend n~tiirlich auch eine Zeitfunktion.

A~s v.erhi~lt~ism~l]Jg einfachen ?2berlegungen stel l t ~wensson ftir die lichtelektromotori.sche Kra f t E in Abh~n~igkeit yon der Zeit t die ~ Formel:

E ~ . K . L . B : I ( : - L - - ~ ) [ ~ (1- - e - K ' ( L + I(i)t)

aUf, die auger den schon genann ten Gr(iger~ de~ Faktor K ----~r(~ enthtilt. Wie man sJeht, Jar das Ganze ein

Exponenti~lgesetz, naeh dem ~ieh sehlieSKch (fiir t = O~) der Maximal ef£ekt:

e . K ' L ' B Emax - - K . L q;~ I(_ 1

einstell t . ~we~sso~ hat seine Theorie ~n z a h l r e i ~ e n Bei-

splel.en ~epriift nn~ gu t best~t igt gefunden. Seine ~ersnchsanordnun.g war folgende: E in Quarzrea~enz- gLas enth~l t Thermometer, P l~tinelektrode, ein E in- leitungsr~)hr fiir Stickstoff, mi t dem alas Ganze ge- r i ihr t w irc~, sowie ,eia Heberrohr, d~as zu tier Gegen- e~ektr.ode hiafi ihrt . Die~e steckt .in einem 1.ackierten Gl.asgef~l~, bleibt al,so ~nbelichte~ and kann duu ernd mi t .ein.er Normal.elektrode vergli~ehen werden. Die Qu~r~glassei~e tier Ket te ~*i~ gem Quecksilberl~icht uusgesetzt ,ua4 das ge~en die Dunk el~elektroc~e allmi~h- lich wachsen4e Potenti,al zei±Hch beobachtet.

Ylit dieser Appar.atur bes t~t igt Swensso~. an einer Nickelsulfa~lSsung die zei~liehe Anderung clef E. K. nach dem Exponenti~lgesetz sowie die AbhI~ngigkeit des Effekts von der Lichtsti~rke un4 yon ~er Gesamt- konzent ra t ion des El ektrolyten. Ferner n immt er .die Poten~ia:lkurven yon zahlreich:en Se~IzlSsungen 'bei ]3e- 14ch~nng auf (Kobatt-, Nickel-, l~ang~n-, Chrom-, Z.ink-, Kupfer- usw. Salze, Sehwefe]~u~e, Salzsi~ure), stel l t V~er.suche fiber die Potential~nd:er~ng bei~ Ab- S~el, l.un:g tier Belichtuag an, d,~ie seine Theorie eben- falls verifizieren, u~d untersueht schlieglich d.as System Kal,umbiehromat~Sehwefds~ure b el v.ersehie- denen Konzent ra t lenen ~nd prozentischen Zusammen- setzun,gen. ~tier is t die Sachlage besonders verwickelt. Be~d'e Stoffe a.l'Iein zeilgen bei Belich~uag hi,milch e inen Potent'i~Iriickgang, w~hrend ihre ~¢Iischung ei~e Zunahme der E. K. ergibt. Allein auch bier sind Theorie and Ex~peri~nent in allen F~Ilen in Einklang zu bringen. J . E .

E in neuer Schlagwetteranzeiger. Trotz zahlreicher s innreicher Vorschl~=~e, die in neuerer Zeit iiir die K onstruk~Jon yon Schlagwetteranzeigern gemacht wur- ,den, ist die Sicherheits}aznpe yon Davy auch heute noch" das sichers~e ]VIittel zur E rkennung yon, Schla.gwettern. Durch die Sicherheihslampe wird bekannt l ich ein die ~n~ere Explosionsgrenze iibersteigen,d~er Methangehal t der Luf t d~rch die die Flamme nmg~ben~,e Aureole Sich~bar gemacht. A.uf einem ~euen Pr inz ip be ruh t ein ~on Pro~. FIeif lner kons t ru ier te r Schl~gwetteranzeiger (D.R. ]?. 292420), bei dem d~s ¥orhandense in explo- sider G~se nicht nur durch die Aureolenbil~ung sicht- b~r, eondern auch hSrbar gemacht wird. ~be r die Grundl~gen die~es Verf~hrens ha t tier Erf in4er bereits vor einiger Zeit 4n der Zeit~schrift , ,Bergbau und

Hti t te" , 2. Jahrg~ng, S. 275, n~i.here Angaben gemacht. Das neue Verfahren ber~ht auf tier Erscheinung der ,,chemiscken Harmonika" ~der tier ,,sinLge~den Flare- men". Die ersten Versuche wurden mi t verschiedenen Gasflammen (Was.ser~Loff, Luftga~, Ace~v~en und Leuchtgas) angestel]t, die in einem langen, engen Rohr brannten. Dabei enhs~an.den je nach tier Gmsart und den Abmessungen des P~ohres TSne yon verschie- dener Sti~rke und HShe. Besonders kraf t ige TSne ~ r d e n mi t einer Acetylenflamme erhal ten und dabei konnte ein heft, iges Zucken tier F]~mme wahrgenom- men werden, w~hrend eine tSnende Le,achtgasilamme scheinbar ~ganz rubig b ren~t ; bei gen~uerem Betrach- ten tier ]~amme mi t Hilfe .eines rotieren~en Spi.egels kann man aber auch hi,er Zuck.ungen and Einschnii- rungefi bemerken. Durch VergrS~ern ader Verkle inern der Fl~mme l~8t sich tier Ton verst~rken bzw. ab- schw~chen und bei einer best immten GrSBe der Flamme hiirt alas TSnen ganz auf. Wenn man ~ber einer soIchen nieht tSnen4en F~amrne 'am unteren Ende ,4es Rohres ein beliebiges b~ennb~res Gas zu- fiihrt, so verbrennt dieses Z~s~tzg~s in ni~chster N~he tier Flamme, wodurch diese gr(iSer wird und wieder ~u tSnen anfi~ngt. Sebald yon anl~en kein Gas mehr zugefiihrt wird, h(~rt das Tiinen wieder auf.

Auf dieser Erscheinunlg. beruht tier neue Schl~g- wetteranzeiger, .der ngtiirl ich auch znm Anzeigen ~hderer explosiver ~asgemische dienen kann. Man brancht also nur in einer geeigneten Vorr ich tung eine Flamme so einznstellen, d ag sie in gewShnlicher Luft nicht mehr oder nur schwaeh singt. Sobald man mi t dieser VorrichLung einea l ~ u m betr,itt, in dem sich explasive Gase befinden, so wird die Ylamme ver- ,~rSgert und es t r i t t ein neuerlicha~ TSnen bzw. Sthrkerwerden des Tones ein. Die ¥ o r r i c h t u n g besi tzt eine sehr grebe Empfindl ichkei t ; bei einer genau ein- gesteIlten Fl~mme geniigte es schon, den mi t einigen Tropfen Ather ben~etzten Finger in d.ie NiChe 4es unteren Rohrendes za bringen, um ein nenerliches T~inen der RShre oder ein Stiirkerwerden des Tones zu erzielen.

Um eine far pr, akdsche Zwecke verwendbare Vor- r ich tung zu sch.affen, wurde an Stelle der urspri inglich benutzten GlasrShre eine Hohlkugel aus Metall mi t zwei Ans~tzen verwendet, die sich gu t bewi~hrt hat. Hier.d.urch war es mSglich, eine Vorrichhu~g in Form einer Grubenlampe zu konstruieren. Sie besieht aus einer regulierbaren, auf- und abw~rhs verschiebbaren Flamme, die yon einem Olaszylinder um~eben ist. Diaser s i tz t in dem unteren Ansatz einer Hohlkugel, die am anderen Ende. einen zvzeiten als Schornstein wirkenden Ansat~ besJtzt. Dieser sowi.e der Glas- zylinder i.st yon einem Dr~htkorb umgeben. D~s Ganze i s t in ein Gesti~nge mi t t tundhabe eingebaut. Zam Gebrauche wird ~ie Flamme ~uniichst so e i~es t e l l t , dab ein Ton erzeugt wird. ] )ann wir~ tier :Brenner so weft ver~choben, dai~ alas Tiinen ger ade aufhSrt. So- bald nun explosive Gase in das Innere tier Fl~mme ge- langen, beginnt d~s TSnen yon neuem. ])as TSnen der Flamme ka.nn nun dadurch unterbrochen werden, d~I] man die Lampe yon dem Punk t , ~n dem sie s ingt , weg- rtickt. Du diese VerschJeb~ng der La~npe his zum Auf- hSren des TSnens yon der :Y~enge der explosLven Gase abh~nglg i~t, so lassen sich auf diese Weise auch quan- t i t a t ive .Messungen vornehmen, wenn man eine empi- risch .~usgeprobte Skala. ~nbri,ngt. Derar t ige An- zeiger ftir explosive G~se k~nnen mi t Vortefl i.n allen Betrieben, die mi t b rennbaren G~sen zu tun haben, so in Gaswerken ~nd Petroleumr,affinerien~ Verwend.ung finden. Es dfirfte wohl ~uch mSglich.sein, much diesem