Titel: Ueber eine neue thermo-elektrische Säule; von Dr. Wilhelm Rollmann in Stralsund.
Autor: Wilhelm Rollmann
Fundstelle: Band 139, Jahrgang 1856, Nr. XCIX., S. 422
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XCIX. Ueber eine neue thermo-elektrische Säule; von Dr. Wilhelm Rollmann in Stralsund. Rollmann, über eine neue thermo-elektrische Säule. Zu dieser Mittheilung veranlaßt mich ein Vorschlag des Hrn. Morren,L'Institut. N. 1141. welcher dahin geht, die Melloni'sche Kombination durch Elemente aus Wismuth und Weißblech zu ersetzen. Dem Blech gibt Morren an dem einen Ende durch Hämmern größere Härte und Dichtigkeit, wodurch jedoch nach Magnus Poggendorffs Annalen Bd. LXXXIII S. 486. das Eisen in der Spannungsreihe dem Wismuth näher rückt, denn der Strom geht an der Erwärmungsstelle vom harten zum weichen Eisen. Auf die Wirksamkeit der Morren'schen Säule will ich weiter unten zurückkommen und zunächst meine Kombination angeben, die vor Melloni's Antimon-Wismuthsäule entschiedene Vorzüge hat. Erwünscht würde es natürlich seyn, diese spröden Metalle durch solche ersetzen zu können, welche zu Draht gezogen eine leichte, bequeme Bearbeitung gestatteten. Eisen und Neusilber geben aber schon einen so sehr viel schwächeren Strom als Wismuth-Antimon, daß sie zu Untersuchungen über strahlende Wärme keine empfindliche Säule liefern. Ihr Vortheil der leichten Bearbeitung muß also aufgegeben werden. Von Wismuth und Antimon bietet das letztere wegen seiner Härte, seiner großen Sprödigkeit und auch der hohen Temperatur seines Schmelzpunktes, die meisten Schwierigkeiten, während sich Wismuth leicht zu dünnen Platten gießen läßt, die man bequem mit der Sage in passende Stäbchen zerschneidet. Ebenso leicht wie das Wismuth lassen sich nun die beiden Legirungen aus: 1 Gewichtstheil Antimon und 32 Thln. Wismuth, und 1 Gewichtstheil Zinn und 14 1/7 Thln. Wismuth, bearbeiten. Die erste ist negativer als Wismuth,Poggendorff's Annalen Bd. LXXXIX S. 93. die zweite positiver als Antimon.Ebendaselbst Bd. LXXXIV S. 283. Ich gieße dieselben in einer Metallform zu etwa ein Millimeter dicken Platten, welche an einer Seite eine vorspringende Leiste, etwa von der Dicke eines Kartenblattes, haben. Beim Zerschneiden mit einer feinen Säge erhält man also Stäbchen von 1 Quadratmillimeter Querschnitt mit dem seitlichen Vorsprung an einem Ende. Das Geraderichten der Sägeschnitte, Zuschärfen zweier Kanten u.s.w. geht bei den weichen Metallen sehr bequem. Man bewerkstelligt es am leichtesten, indem man auf einer großen flachen Feile schleift. Beim Löthen legt man die Stäbe auf eine flache Unterlage mit zwei rechtwinkelig zusammenstoßenden Leisten, indem man Papierstreifen von der Dicke des Vorsprunges zwischensteckt, um Alles gerade zu richten. Damit das Mischungsverhältniß der Legirungen nicht verändert werde, muß man sich beim Gießen vor zu langer und starker Erhitzung der flüssigen Masse hüten. Auch darf man dieselbe Portion nicht zu oft schmelzen wenn etwa der Guß mißlingt. Ich habe (Poggendorff's Annalen Bd. LXXXIII S. 82) gezeigt, daß die zweite der obengenannten Legirungen durch stärkeres Erwärmen der Berührungsstelle ihren Strom mit Antimon umkehrt, doch ergab sich bei einem anderen Versuche, als ein Element aus Antimon und Wismuth mit einem solchen aus den genannten beiden Legirungen so verbunden wurde, daß bei gleicher Erwärmung zweier Berührungsstellen die Ströme entgegengesetzte Richtung hatten, eine bedeutende Stromdifferenz zu Gunsten der Legirungskette noch bei 60° R. der beiden Berührungsstellen, während die anderen 0° hatten. Das Zerbrechen des Apparats hinderte die genauere Untersuchung, doch zeigt schon das erhaltene Resultat zur Genüge die Anwendbarkeit der Legirungen, denn selbst wenn der Strom nicht proportional der Temperaturdifferenz wächst, ist das Messen derselben möglich, indem man vorher den Apparat prüft und die wirklichen Werthe seiner Angabe bestimmt. Was nun die Morren'sche Säule betrifft, so hat sie allerdings durch die Anwendung dünner Weißblechstreifen statt des Antimons den Vorzug der leichteren Anfertigung, und gibt auch die Möglichkeit in demselben Raum eine größere Anzahl von Elementen zu vereinigen. Es erlangt jedoch die Säule dadurch einen sehr großen Leitungswiderstand, und liefert schwächere Ströme als die Melloni'sche. Der erste Uebelstand läßt sich durch einen langen Multiplicatordraht überwinden, der zweite möchte indessen durch die größere Anzahl der Elemente schwerlich aufgehoben werden. Was durch das Härten des einen Blechendes erreicht werden soll, nämlich ein stärkerer Strom mit Wismuth, findet factisch nicht statt, da nach Magnus Wismuth und weiches Eisen eine stärkere Kette gibt als Wismuth und hartes Eisen. Durch die Verwendung von Weißblech will Hr. Morren das Zwischenbringen von Loth an den Berührungsstellen vermeiden; eine dünne Schicht von Loth kann aber bei guter Anfertigung der Säule der Entwickelung des Stromes nicht schaden, und dann ist ja auch das Blech schon mit Zinn überzogen, also doch ein Zwischenkörper da. Das Weißblech ist, wenn auch vielleicht nicht bis in seine innersten Schichten, als eine Legirung anzusehen, deren Stelle in der thermo-elektrischen Spannungsreihe nach meinen Versuchen zwischen Eisen und Zinn ist, so daß also ihre Verwendung nicht so vortheilhaft ist, als es reines Eisenblech seyn würde, dessen Enden man vor dem Löthen mit Wismuth überziehen könnte, wenn durchaus ein fremder Zwischenkörper vermieden werden soll. Außer der oben angeführten Wismuth-Zinn-Legirung habe ich eine andere aus Wismuth und Cadmium gefunden, welche noch weit positiver als jene ist. Leider besitzt sie jedoch eine solche Härte und Sprödigkeit, daß ich auf ihre Verwendung zur Thermosäule verzichten mußte. Stralsund, im Januar 1856.