DE90020C

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Publication number: DE90020C
Application number: DENDAT90020D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Auf Grund der experimentellen Untersuchungen von Moser und der theoretischen Untersuchungen von Professor v. Helmholtz, sowie Nernst u. A. unter Zuhülfenahme der sogen. Theorie der elektrolytischen Dissociation ist in der modernen Elektricitätslehre der folgende allgemeine Satz aufgestellt worden: »Zwischen je zwei Punkten einer Lösung, in welchen verschiedene Concentrationswerthe bestehen, herrscht eine bestimmte, dem Logarithmus des Verhältnisses der beiden Concentrationswerthe proportionale Potentialdifferenz.«

Werden daher zwei solche Punkte mit Hülfe eines aufserhalb der Lösung verlaufenden Metalldrahtes verbunden, so geht durch denselben ein elektrischer Strom, und zwar so lange, bis die Concentrationen in den beiden Punkten einander gleich werden.

Auf diesem Princip beruhend, hat Bleekrode Concentrationsketten construirt, bei welchen Metalle in verschieden verdünnte Lösungen desselben Metalles eingesenkt werden, welche durch Heber mit einander verbunden sind.

Die vorliegende Erfindung nun ist eine Ausführungsform einer derartigen Concentrationskette, welche in erster Linie bezweckt, die letztere in möglichst compendiöse, handliche Form zu bringen, den inneren Widerstand bedeutend zu verringern und den Preis durch Weglassung der theuren Heber (mit zwei Hähnen Versehen) wesentlich herabzusetzen.

Beiliegende Zeichnung stellt ein solches Concentrationselement in einer Ausführungsform dar, und zwar zeigt Fig. ι einen senkrechten Schnitt, Fig. 2 einen waagrechten Schnitt und Fig. 3 eine Oberansicht.

Wie ersichtlich, besteht das Element aus einem Gefäfs α von vorteilhaft cylindrischer Form und am besten aus Glas hergestellt, auf dessen Boden eine Gummischeibe b befestigt ist, in welcher eine in der Achsenrichtung des Gefäfses angeordnete Sä'ule e aus Isolirmasse (Ebonit) eingelassen und mittelst Kautschuk festgekittet ist.

. Das Gefäfs α wird durch radial gestellte Glastafeln a¹ in beispielsweise sechs Abtheilungen oder Zellen getheilt, welche dadurch flüssigkeitsdicht von einander geschieden sind, dafs jede Tafel einerseits in eine Längsnuth der Säule e eingelassen ist, andererseits mit ihrem äufseren und unteren Rand an der Wandung des. Gefäfses bezw. an der Gummischeibe b dicht anliegt und an' diesen Stellen mit Kautschukkitt verstrichen ist.

Die Scheidewände a¹ je zweier benachbarten Zellen sind oben mit je einem entsprechend grofsen Ausschnitt ä² versehen, der durch einen von aufsen mittelst Schraube aⁱ oder dergl. stellbaren Schieber a³ aus geeignetem isolirenden Stoff ganz oder theilweise abgeschlossen werden kann. Die Flüssigkeit in den beiden mit einander in Verbindueg stehenden Zellen reicht hierbei entsprechend weit über die untere Kante des Ausschnittes, so dafs durch den letzteren hindurch die Diffusion vor sich gehen kann. Der Vortheil dieser Anordnung besteht nicht nur in bedeutender Ersparnifs an Material, sondern auch darin, dafs nach dem Einfüllen der Flüssigkeiten dieselben sofort in Verbindung treten und nicht erst durch Ansaugen (wie bei Heberanordnungen) in Verbindung gebracht werden müssen.

In jede der Zellen ist ein vorteilhaft prismatisch zusammengebogenes Blech d aus blankem Kupfer eingestellt, welches vom Boden bis in die Höhe des Gefä'fsrandes reicht und mit einem angelötheten Kupferdraht d¹ versehen ist.

Der Abschlufs des Gefäfses α wird . durch eine Gummischeibe c bewirkt, weiche mit der entsprechenden Anzahl Bohrungen für den Durchgang der Drähte d^l und überdies mit Oeffnungen für die Schieber α³, sowie mit einer centralen Oeffnung für die durchtretende Ebonitsäule e ausgestattet ist.

Ueber die Gummischeibe c ist zur Sicherung derselben ein Metalldeckel g gesetzt, welcher in gleicher Weise wie die Gummischeibe (mit Isolirmasse ausgelegte) Bohrungen für die Drähte d¹ und Oeffnungen für die Schieber a³ besitzt. Wenn der Deckel niedergedrückt wird, bewirkt er den luftdichten Abschlufs des Gefäfses α bezw. der Zellen desselben nach aufsen.

Zur Füllung der Zellen des Diffusionselementes dient irgend eine in zwei Concentrationen hergestellte Lösung, vortheilhaft Kupfer-, Zink- und Eisenvitriollösung, eine Metallchloridlösung u. s. w., deren Wahl von der Art der zur Stromabnahme dienenden, in die Flüssigkeit eingesetzten Metallprismen d abhängt.

Von je zwei auf einander folgenden Zellen wird die eine mit einer gesättigten oder hochconcentrirten, die andere mit einer sehr verdünnten Lösung gefüllt. Für das vorliegende Beispiel werden die erste, dritte und fünfte Zelle mit gesättigter, die zweite, vierte und sechste Zelle mit sehr verdünnter Kupfervitriollösung gefüllt und in die erstgenannten Zellen Kupfervitriolkrystalle eingegeben, um die Sättigung der Lösung längere Zeit hindurch aufrecht zu erhalten.

Nach dem Aufsetzen der Gummischeibe c des Deckels g werden die an den Enden mit Klemmen versehenen Drähte d zum Zwecke der Hintereinander- oder Parallelschaltung sodann in bekannter Weise verbunden. Durch die Diffusion zwischen den Flüssigkeiten je zweier auf einander folgenden Zellen, welche für sich ein galvanisches Element bilden, wird elektrische Energie entwickelt, welche durch Verbindung der Polklemmen mit einem Leiter nach aufsen abgeleitet und so lange nutzbar gemacht werden kann, bis in allen Zellen ein Ausgleich der Concentration stattgefunden hat. Will man den Strom unterbrechen, bevor die elektrische Energie des Diffusionselementes erschöpft ist, so braucht man nur die Verbindung zwischen den Zellen durch Abschlufs der Schieber zu unterbrechen. Ebenso können, wie leicht begreiflich, einzelne Zellenpaare nach Belieben aus- oder eingeschaltet werden.

Das Glasgefäfs α mit seinen Scheidewänden a¹ kann auch durch Giefsen hergestellt werden, in welchem Falle die zur Abdichtung am Boden dienende Gummischeibe b und die centrale Ebonitsäule e, sowie die besonders montirten Glastafeln in Wegfall kommen können.

Claims

Patent-Anspruch:

Elektrische Concentrationskette, gekennzeichnet durch ein mittelst Scheidewände (a^l) in von einander isolirte Zellen getheiltes Gefäfs (a), dessen abwechselnd eine gesättigte und eine verdünnte Lösung enthaltende Abtheilungen durch in dieselben eingesetzte Metallplatten (d) und aufserhalb der Lösung liegende Verbindungsdrähte (d¹) paarweise zu galvanischen Elementen verbunden sind und durch in den Scheidewänden befindliche, mit stellbaren Schiebern versehene Oeffnungen zur Einleitung und Regelung der Diffusion zwischen je zwei zusammengehörigen Abtheilungen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.