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Full text of "Magnetisierbarkeit des künstlichen und natürlichen Nickeleisens"

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ZEITSCHRIFT FUR ELEKTROCHEMIE. 


[Heft 18 . 


Als Kathode dient ein Streifen Schwarzblech von 
15 — 20 mm Bteite, welcher im eintauchenden Teil 
blank gefeilt ist. Die Anode wird gebildet von 
einem Stuck Bogenlichtkohle mit Graphitkern, soge- 
nannter „Dochtkohle“. Der Graphitkern wird auf 
— 4. einige Centimeter Liinge her- 

ausgebohrt und dafiir ein 
entsprechend dicker Kupfer- 
draht eingeschoben. Neben- 
stehende Figur 285 zeigt 
schematisch die Anordnung. 

Man arbeitet mit 3 bis 
4 Akkumulatoren bei schwa- 
cher Rotglut, so dass der 
Schmelzpunkt des Magne¬ 
siums erreicht, aber nicht 
zu weit uberschritten wird. 
Man kann die Bildung und das Wachstum der Metall- 
kugeln durch die Schmelze hindurch ziemlich genau 


verfolgen. Sollten die Kugeln Neigung haben zum Ab- 
losen, so giebt man in die Kathodenkammer eine 
Messerspitze Flussspath. Nach Beendigung des Ver- 
suchs zieht man die Anode, sowie die Scheidewand 
heraus, giebt noch etwas Flussspath zu und riihrt mit 
der Kathode um zur Vereinigung der Metallmasse. 
Liisst man die Temperatur etwas sinken, so erstarrt 
das Magnesium und kann leicht aus der Schmelze 
herausgeholt werden; man kann auch geradezu den 
Tiegelinhalt ausgiessen, ohne ein Entziinden des 
Metalls befurchten zu miissen. Diese Gefahr liegt 
nur vor, wenn die Temperatur zu hoch ist (helle 
Rotglut) oder w'enn infolge zu hoher Stromdichte 
oder zu lange fortgesetzter Elektrolyse das Magne¬ 
sium kaliumhaltig geworden ist. 

Mit der geschilderten Arbeitsweise habe ich, 
auch in grosserem Massstabe, 90 — 95 °/ 0 Strom- 
ausbeute erhalten, also pro Amperestunde 0,41 bis 
o,43 g statt 0,45 g. 



MAGNETISIERBARKEIT DES KUNSTLICHEN UND NATURLICHEN 

NICKELEISENS. 

Von Otto l ~ogel - Diisseldoxf. 


er Englander Hopkinson hat vor etwa 
funf Jahren verschiedene ktinstliche 
Nickeleisenlegierungen, die ihm von 
James Riley zur Verfugung gestellt 
worden waren, in eingehender -Weise auf ihre 
Magnetisierbarkeit gepruft. Das bemerkenswerteste 
Verhalten zeigte dabei ein Nickelstahl mit 2 5°/ 0 
Nickel. Derselbe war bei gewohnlicher Temperatur 
nicht magnetisierbar und auch nach dem Erhitzen 
auf 700-—800 0 C. zeigte cr dasselbe Verhalten. 
Nachdem aber der Stahl in eine Kaltemischung; 
gebracht worden war, wurde derselbe bei einer 
Temperatur, die nur etwas unter dem Gefrierpunkt 
lag, magnetisierbar. Erhitzte Hopkinson dann 
dasselbe Material allmahlich, so blieb es so lange 
magnetisierbar, bis die Temperatur 580° C. erreicht 
hatte. Bei diesem kritischen Punkte wurde der 
Stahl wieder unmagnetisierbar und verblieb in dem- 
selben Zustand auch beim Abkiihlen bis auf ge- 
wohnliche Zimmertemperatur. Zwischen einer Tem¬ 
peratur von etwas unter Null bis 580° C. be- 
findet sich mithin der Nickelstahl in zwei magne- 
tischen ZusUlriden, namlicli in einem unmagnetisier- 
baren und einem magnetisierbaren. Der Wechsel 


von dem ersteren Zustand in den zweiten tritt ein, 
wenn die Temperatur etwas unter den Gefrierpunkt 
sinkt; in dem magnetischen Zustand des Materials 
tritt erst wieder eine Veranderung ein, wenn die 
Temperatur 580° C. erreicht hat. 

Welches Verhalten zeigen demgegenuber die 
natiirlichen Nickeleisenlegierungen, oder um einen 
bekannteren Ausdruck zu gebrauchen, die Meteor- 
eisen? Um diese Frage zu Risen, hat Walter 
Leick in Greifswald auf Veranlassung von Professor 
E. Cohen 57 verschiedene Meteoreisen auf Magne¬ 
tisierbarkeit untersucht und zwar zunachst in der 
Weise, dass die geschnittenen und auf einer Seite 
polierten Platten unmittelbar auf dem Anker eines 
grossen, mit einer starken Akkumulatorenbatterie 
verbundenen Elektromagneten gelegt, nach einiger 
Zeit herabgenommen und gepruft wurden, ob sie 
auf eine empfindliche aufgehangte Magnetnadel An- 
ziehung bezw. Abstossung ausiibten. Kleinere Stiicke 
wurden nach der gleichen Behandlung an einem 
Coconfaden aufgehangt und der Wirkung eines 
Magneten ausgesetzt. Hatten die Platten beim 
ersten Versuch schwachen oder gar keinen perma- 
nenten Magnetismus angenommen, so wurde zu- 







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nachst das beschriebene Verfahren mehrfach wieder- 
holt und endlich das Meteoreisen mit Kupferdraht 
umwickelt und ein Strom von vier Bunsenschen 
Elementen durch denselben geleitet. Die fraglichen 
Eisen verhielten sich dann wie ein guter Elektro- 
magnet, d. h. sie waren imstande, weiches Eisen 
anzuziehen und festzuhalten, verloren aber nach 
Unterbrechung des Stromes ihren Magnetismus wie- 
der vollstandig. Bei dieser Untersuchung konnte 
Leick die ihm zur Verfugung stehenden 57 Stiicke 
in drei Gruppen teilen. 

I. 41 von den 57 gepruften Stiicken nahmen 
mehr oder minder starken permanenten Magnetis¬ 
mus an. Die Coercitivkraft dieser Meteoreisen ist 
ziemlich stark, da sie nach mehreren Monaten noth 
deutlichen Magnetismus zeigten. Sie verhalten sich 
also gewissermassen wie Stahl. 

II. Eine zweite Gruppe umfasst zehn Meteor¬ 
eisen, von denen drei nur ausserst schwachen per¬ 
manenten Magnetismus annahmen, wahrend die 
tibrigen sieben iiberhaupt keinen annahmen. Die 
Eisen dieser Gruppe verhalten sich also wie weiches 
Eisen, das ja auch zuweilen Spuren von Coercitiv¬ 
kraft zeigt. 

III. Die dritte Gruppe bildeten endlich sechs 
Eisen, welche hinsichtlich ihres Verhaltens in der 
Mitte zwischen Gruppe I und II stehen, d. h. sie 
lassen sich einen deutlichen, aber wesentlich schwa- 
cheren permanenten Magnetismus erteilen als die 
Vertreter der ersten Gruppe. 

Struktur und chemische Zusammensetzung iiben 
keinen merklichen Einfluss auf das magnetische Ver¬ 
halten der Meteoreisen aus; dabei ist allerdings vor- 
ausgesetzt, dass der Nickelgehalt nicht uber die 
normalen Grenzen hinausgeht. Dagegen scheint die 
Annahme nicht unberechtigt, dass starke Tempe- 
raturerhohung die Ursache des abnormen magne- 
tischen Verhaltens einer Reihe von Meteoreisen ist. 
Ein Grand, welcher fur diese Annahme spricht, 
ist der, dass fast alle der in die zweite Gruppe 
gehorigen Eisen bald nach ihrer Auffindung kunst- 
lich stark erhitzt worden sind, weil man die ge- 
fundenen Blocke entweder fur Edelmetalle hielt 
oder sie als Eisen verschmieden wollte. 

Nimmt man aber an, dass starke Temperatur- 
erholiung die Ursache des abnormen magnetischen 
Verhaltens einer Reihe von Meteoreisen ist, so lag 
die Aufgabe sehr nahe, zu priifen, ob die Eisen 
der ersten Gruppe sich durch Erhitzen in die Eisen 
der zweiten oder dritten Gruppe umwandeln lassen. 


Und in der That zeigte sich, als Leick kleine Ab- 
schnitte von Eisensorten, die sich sonst analog dem 
Stahl verhalten hatten, stark gluhte und dann 
moglichst langsam abktihlen liess, dass diese 
dann nur sehr schwach magnetisierbar waren, jeden- 
falls nicht starker als manches weiche Eisen. *) 
Welchen Einfluss die Art der Abkiihlung ausubt, 
erkennt man am besten daran, dass sich bei schnel- 
lem Abkuhlen nur eine geringe Abnahme der Fahig- 
keit, permanenten Magnetismus anzunehmen, be- 
merkbar machte. 

Wenn aber, was nach dem Vorstehenden wohl 
erwiesen ist, die Erhitzung und Abkiihlung einen 
Einfluss auf das magnetische Verhalten des Meteor- 
eisens ausubt, so wird offenbar die Erhitzung der- 
artiger Eisenmassen beim Durchgang durch die 
Atmosphare auch nicht ohne Einfluss geblieben sein, 
wobei allerdings zu bedenken ist, dass hier die 
Dauer der Erhitzung nur eine so kurze und ober- 
fiachliche ist, dass die Hitze sich nicht weit in das 
Innere des Meteoriten fortgepflanzt hat. 

Nach den bisherigen Untersuchungen kommt 
Cohen**) zu folgendem Resultat: „Verhalt sich ein 
Meteoreisen wie weiches Eisen, so erscheint nach 
den vorliegenden Daten die Vermutung gerecht- 
fertigt, dass es nachtraglich erhitzt worden ist, wah¬ 
rend man bei normalem Verhalten den umgekehrten 
Schluss nicht ziehen darf.“ 

Wie bereits eingangs mitgeteilt wurde, kann 
nach Hopkinson unmagnetisierbarer Nickelstahl 
durch Abkiihlung unter o° magnetisierbar gemacht 
werden. Um nun zu untersuchen, ob eine solche 
Abkiihlung auch beim Meteoreisen den gleichen 
Einfluss ausubt, liess Cohen einschlagige Unter¬ 
suchungen ansteilen, die indessen alle ein negatives 
Resultat lieferten, d. h. es zeigte sich nicht die ge- 
ringste Veranderung im magnetischen Verhalten; 
alle Stiicke verhielten sich nach der Abkiihlung wie 
zuvor, namlich wie weiches Eisen. Dies veranlasste 
Cohen unter den gleichen Bedingungen einige 
Kontrolversuche mit kiinstlichen Nickeleisenlegie- 
rungen anzustellen. 

Aus denselben geht hervor, dass die Starke des 
permanenten Magnetismus mit steigendem Nickel- 

*) Es sei daran erinnert, dass die magnetischen Eigen- 
schaften der drei Metalle: Nickel, Kobalt und Eisen mit der 
Erhitzung aufhoren und zwar bei Nickel mit ungefahr 400°, 
bei Eisen mit 600 0 (nach anderen Forschern zwischen 660 
und 720°), bei Kobalt mit 800 0 C. 

**) Meteoreisen - Studium IV, S. 85. Wien 1895. 

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gehalt abnimmt. Beziiglieh der Erregbarkeit von 
temporarem Magnetismus liess sich nach starkem 
Gltihen keine Veranderung wahrnehmen; desgleichen 
erwies sich Abkuhlung ohne Einfluss. 

Da also die Cohenschen Versuche keinedei 
Ubereinstimmung mit denjenigen von Hopkinson 
ergeben haben, so ware es sehr erwiinscht, wenn 
die Untersuchungen mit verschiedenen Nickelstahl- 
sorten unter thunlichst gleichen Bedingungen und 
unter genauer Messung der magnetischen Krafte 
ausgefiihrt wtirden. 

Cohen hat in dem jiingst erschienenen I. Heft 
seiner vortrefflichen „Meteoritenkunde“*) alles zu- 
sammengestellt, was bisher tiber das magnetische 
Verhalten des Meteoreisens bekannt gewesen ist, 


*) Meteoritenkunde von E. Cohen. Stuttgart 1894. 


und auch die Angaben von L. Smith tiber die 
wahrscheinlich terrestrischen Eisen von Santa Ca¬ 
tarina mit 35,45% Nickel wiedergegeben. Smith 
fand, dass kleine Sttickchen nur sehr schwach vom 
Magneten angezogen werden, dagegen starker, wenn 
sie zwischen Messingblattchen mit einem Stahl- 
hammer auf einem Stahlamboss flach geschlagen 
werden, und noch starker nach dem Erhitzen auf 
Rotglut. Das nickelreichere Eisen von Octibbeha 
mit 62,81% Nickel verhielt sich wie gewohnliches 
Meteoreisen. Aus diesen und anderen UnteT- 
suchungen geht hervor, dass der hohe Nickelgehalt 
allein nicht von Bedeutung ist. Zum Schluss sei 
noch bemerkt, dass nach den Untersuchungen von 
Seebeck die von ihm untersuchten Meteoreisen 
in der thermoelektrischen Reihe zwischen Nickel 
und Platin stehen. 


1ST AUSSICHT VORHANDEN AUF EIN DIAPHRAGMA, DAS DIE DIFFUSION, 
NICHT ABER DIE STROMLEITUNG VERHINDERT? 

Von Dr. K. Ochs. 


wichtiger Faktor ftir die Entwicklung 
er technischen Elektrochemie bildet 
ie Diaphragmenfrage. Wenn auch 
iese belanglos ist ftir spezielle Zweige 
der Elektrochemie (z. B. Galvanoplastik, Reimnetall- 
gewinnung), die nicht zum geringsten aus diesem 
Grande von Anfang ihres Entstehens einen raschen 
Aufschwung nehmen konnten, so ist sie doch fur 
die meisten elektrolytischen Prozesse eine Vorbe- 
dingung ihrer praktischen Verwendbarkeit. Bis jetzt 
behilft man sich mit Diaphragmen, die, oft den 
speziellen Bedtirfnissen angepasst, ihren Zweck leid- 
lich erftillen oder versucht mit mehr oder minder 
Geschick das Diaphragma zu umgehen, wie z. B. 
bei der Kochsalz-Elektrolvse, durch Anwendung 
von Filterelektroden oder Quecksilberkathoden, des 
ferneren durch Anwendung oder Herbeiftihrung von 
Schichten verschiedener spezifischer Dichte, ein 
Prinzip, das von dem alten Meidinger Elemente 
her bekannt ist, oder nach anderen mehr oder 
minder neuen Verfahren. 

Das bis jetzt fehlende ideale Diaphragma mtisste 
zwei Bedingungen genugen: 

1. widerstandsfahig gegentiber den Elektrolyten 
sein; 

2 . undurchltissig fur den Elektrolyten, wohl aber 


ftir den Strom, d. i. ftir die notwendigerweise 
mit dem Strom transportierten Ionen. 

Die Preisfrage kame in letzter Linie in Betracht. 

Wenn auch die elektrochemische Technik von 
heute sich zufrieden gabe mit einem Diaphragma, 
das der ersten Bedingung vollstandig, der zweiten 
einigermassen genugte, so sind doch Probleme vor- 
handen, deren Losung ein Diaphragma mit voll- 
standiger Erftillung der zweiten Bedingung erfordern. 
So ist der Zukunftsakkumulator — und dieser ist 
gemSss theoretischen Erwtigungen ein solcher, der 
aus zwei umgekehrten Elektroden erster Art*) be- 
steht oder bei dem der chemische Vorgang teilweise 
(oder vollstandig) in den Elektrolyten verlegt ist — 
undenkbar ohne das oben bezeichnete ideale Dia¬ 
phragma. 

Bislang ist es nur moglich, eine umkehrbare 
Elektrode erster Art zu verwenden (z. B. die nega¬ 
tive Elektrode im Kupferoxyd-Alkali-Akkumulator 
oder im Zink-Blei-Akkumulator). Wie gross der 

*) Nach Nernstscher Auffassung ist eine umkehrbare 
Elektrode erster Art eine solche, die beziiglieh des Rations 
umkehrbar ist (z. B. Cu in CuSO i , Ag in Ag A 7 O s ), eine um¬ 
kehrbare Elektrode zweiter Art eine solche, die beziiglieh des 
Anions umkehrbar ist (z. B. Cu -J- Cu O in KHO, Ag -j- Ag Cl 
in Na Cl).