Titel: Ueber das amalgamirte Zink und sein Verhalten gegen Säuren; Von J. d'Almeida.
Fundstelle: Band 192, Jahrgang 1869, Nr. LXXXII., S. 294
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LXXXII. Ueber das amalgamirte Zink und sein Verhalten gegen Säuren; Von J. d'Almeida. Aus dem Comptes rendus, t. LXVIII p. 442; Februar 1869. Almeida, über das amalgamirte Zink und sein Verhalten gegen Säuren. Der Widerstand, welchen das amalgamirte Zink dem Angriffe der verdünnten Schwefelsäure entgegensetzt, ist nach der jetzt herrschenden Ansicht durch den gleichförmigen Zustand zu erklären, den das Quecksilber der Oberfläche des Metalles ertheilt; man nimmt an, daß durch die Amalgamation die Unregelmäßigkeiten der Oberfläche beseitigt werden, in Folge deren das eingetauchte Zinkblech zahlreiche verbundene galvanische Elemente bilde, welche für den Angriff des Zinkes durch verdünnte Schwefelsäure unerläßlich seyen. Daniell bemerkt jedoch in seiner berühmten Abhandlung über die galvanische Säule, daß sich unter den angegebenen Umständen das amalgamirte Zinkblech mit Wasserstoffblasen überzieht und ist der Annahme zugeneigt, daß die Zersetzung des Wassers durch diesen der Metalloberfläche adhärirenden Wasserstoff aufgehalten werde. Uebrigens geht der ausgezeichnete Physiker über diesen Gegenstand flüchtig hinweg und führt zur Begründung seiner Ansicht nur einen wenig beweiskräftigen Versuch an; er versetzt nämlich die verdünnte Schwefelsäure mit einer geringen Menge Salpetersäure und findet, daß das Zinkblech sich in wenigen Stunden ohne die geringste Gasentwicklung auflöst. Ich habe diese Frage von Neuem aufgenommen und die im Nachstehenden mitgetheilten Versuche beweisen meiner Ansicht nach. daß Es wirklich der der amalgamirten Zinkoberfläche anhaftende Wasserstoff ist, welcher den Angriff des Zinkamalgams so schwierig macht. 1) Die von Daniell angegebene Blasenbildung ist leicht zu beobachten; die Bläschen bedecken die ganze Oberfläche ohne andere Unterbrechungen als die dünnen, sie trennenden Wände. Sie haften der Metallfläche nicht fortwährend an, sondern von Zeit zu Zeit löst sich eine derselben los und steigt in die Höhe; diese wird sofort durch zahlreiche andere ersetzt, welche die freigelassene Stelle bedecken und sich nach und nach vereinigen, so daß die betreffenden Stellen ihr voriges Ansehen wieder annehmen. Das Volum des entwickelten Gases ist nach Verlauf mehrerer Stunden ziemlich bedeutend, selbst wenn die vollkommen amalgamirte Zinkplatte nur einige Quadratcentimer Oberfläche hat. 2) Die dem Metalle adhärirenden Blasen lassen sich durch mechanische Mittel entfernen, wie durch Bewegen, sey Es der Flüssigkeit oder des Bleches, oder durch Reiben des letzteren mit einem sehr weichen Pinsel. Da sofort andere Blasen an allen den Punkten erscheinen, wo die ersteren verschwunden sind, so wird der Angriff durch diese Mittel (welche sicherlich keine secundären Volta'schen Elemente zu erzeugen vermögen) verstärkt. 3) Stellt man über der Flüssigkeit eine Luftleere her, so nehmen die Blasen an Volum zu und ihre Steigkraft wächst; wenn man die Luftverdünnung weit genug treibt, so wird die Adhärenz, welche dem Aufsteigen dieser Bläschen entgegenwirkte, überwunden, sie lösen sich vom Metalle los und steigen an die Oberfläche der Flüssigkeit, während sich neue bilden, und so fort. 4) Ebenso wie dem amalgamirten Zink, adhärirt der Wasserstoff jeder anderen amalgamirten Metallfläche, wie folgender Versuch beweist, Ich amalgamirte für eine einfache galvanische Säule das Kupferblech; sobald die Pole verbunden wurden, überzog sich das Kupfer mit Wasserstoffbläschen, welche an ihm haften blieben und sich ganz aus die beschriebene Weise verhielten. Der Strom dieses Elementes nahm mit auffallender Schnelligkeit ab. 5) Alle von der Schwefelsäure nicht angreifbaren Metalle, welche in einer Säule statt des Kupfers angewendet werden können, geben dieselben Resultate, wenn sie amalgamirt sind. Das Verhalten von gereinigtem Quecksilber ist jedoch am interessantesten; verbindet man die Pole eines Quecksilber-Zinkelementes, so verschleiert sich die anfänglich sehr glänzende Oberfläche des Quecksilbers wie durch einen Thau; die Bläschen verbleiben fast unbeweglich. 6) Mittelst dieser Quecksilbersäule laßt sich ein von Edm. Becquerel Annales de chimie et de physique, 1855, 3. série, t.XLIV p. 401. angegebener Versuch in eleganter Form wiederholen. Dieser Physiker hat beobachtet, daß der Strom eines einfachen Elementes durch Umrühren beträchtlich verstärkt wird; nach zahlreichen Versuchen kam er zu dem Schlüsse, daß das Kupferblech durch dieses Umrühren depolarisirt wird, indem dadurch der an der Oberfläche des Metalles abgelagerte Wasserstoff entfernt wird. Die Richtigkeit dieser Erklärung läßt sich leicht nachweisen; man braucht dazu nur unser Element (5) mit einem Galvanometer in Verbindung zu setzen. Wenn man, nachdem die Nadel beinahe zum Stillstande gekommen ist, entweder das Quecksilber oder die Flüssigkeit umrührt, oder bloß die auf dem ersteren abgelagerten Blasen durch leises Reiben mit einem Pinsel entfernt, so bemerkt man gleichzeitig die Entwickelung des vom Quecksilber sich trennenden Wasserstoffes und eine größere Ablenkung der Nadel; man hat gleichzeitig die Ursache und die Wirkung vor Augen. 7) Die Volumzunahme der Blasen, welche das Aufsteigen derselben bewirkt, habe ich auch durch ein, von dem beschriebenen (3) abweichendes Verfahren bewerkstelligt. Ich benutzte hierzu das Gesetz der Löslichkeit der Gase; ich umgab nämlich die Blasen mit einer Lösung eines in Wasser sehr löslichen Gases. Unter solchen Verhältnissen muß bekanntlich das gelöste Gas diese Blasen ausdehnen, indem Es in die von ihm allseitig eingehüllte Wasserstoffatmosphäre diffundirt. Ich umgab demnach das Quecksilber in einem geeigneten Apparate mit einer gesättigten Lösung von Chlorwasserstoffsäure, ließ übrigens das Zink in der gebräuchlichen verdünnten Schwefelsäure. Wie ich erwartet hatte, nahmen die Wasserstoffblasen rasch an Volum zu und ihre Entwickelung wurde sehr lebhaft. 8) Nach dem vorhergehenden Versuche ließ sich folgern, daß, wenn das amalgamirte Zink selbst mit Chlorwasserstoffsäure umgeben wird, die Wasserstoffblasen an ihm nicht adhäriren können und das Metall stark angegriffen werden muß. Diese Erwartung bestätigte sich in auffallender Weise; das Zink wird gleichsam verschlungen, wenn man Es in eine gesättigte Lösung von Chlorwasserstoffsäure taucht und ein heftiges Aufbrausen zeugt von der Lebhaftigkeit dieser Einwirkung. 9) Die dem amalgamirten Kupfer ädhärirenden Wasserstoffblasen verschwinden durch die Einwirkung eines oxydirenden Körpers und das Element behält seine Thätigkeit, anstatt schwächer zu werden. Wenn eine Schwefligsäurelösung nur die amalgamirte Kupferplatte umgibt, so behält der Strom seine Stärke und das amalgamirte Zink dieser Säule wird rasch aufgelöst. 10) Auch ein amalgamirtes Zinkblech wird in dem Gemisch von Schwefelsäure und Schwefligsäure rasch aufgelöst. Hierbei ist aber der Vorgang ein complicirter; denn bekanntlich löst die Schwefligsäure allein das Zink vollkommen auf. 11) Die Wasserstoffblasen bleiben an der Oberfläche aller polirten Metalle (wahrscheinlich aller polirten Körper) haften. Ein gut polirtes, aber nicht amalgamirtes Silberblech verhält sich in der That wie das amalgamirte Kupfer. Die Adhärenz des Gases ist jedoch weniger stark; die Blasen steigen allerdings in geringer Anzahl auf, adhäriren aber nicht in solchem Grade, wie bei den vorhergehenden Versuchen. Indessen scheint Alles darauf hinzudeuten, daß bei einer vollkommenen Politur des Bleches genau dieselben Erscheinungen wie mit dem Quecksilber auftreten würden. 12) Taucht man eine gut polirte Zinkplatte in verdünnte Schwefelsäure, so zeigen sich in den ersten Momenten, aber auch nur in diesen, genau dieselben Erscheinungen. Die sich bildenden Blasen werden Ziemlich groß, bevor sie sich vom Metalle ablösen; dann ist die Oberfläche des von der Säure angegriffenen Metalles von rauhen Punkten wie übersäet und Es steigen ununterbrochen zahlreiche kleine Blasen auf. Diese und viele ähnliche Versuche beweisen, daß das Anhaften der Gase von der Politur der Oberfläche des Metalles abhängt.