Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Galvaniskt batteri ...
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
663
Galvaniskt element
664
nära till hands att antaga, att den medelst
elementet erhållna elektriska energien just
motsvarar detta tal, och ur detta antagande kan
elementets elektromoto-riska kraft lätt beräknas
på följande sätt. Kalla värmeutvecklingen i
gr.-kal. w och elementets elek-tromotoriska
kraft uttryckt i volt e; då skall således den
elektriska energi, som utvecklats vid genomgången
af 96,500 coulomb, svara mot värmemängden w. Den
elektriska energien i watt är 96,500 . e, och,
då en watt är lika med 0,239 gramkalorier,
fås alltså ekvationen 96,500 . e . 0,239 = w,
hvarur följer
formeln e =
23,070
Tillämpas formeln på Daniells
element, så erhålles e =
25,065 23,070
= 1,0:
hvilket
tal mycket nära motsvarar verkligheten. Denna
regel för beräkning af ett elements
elektromotoriska kraft framställdes 1847 af
H. v. Helmholtz och 1851 mera utförligt af
W. Thomson (lord Kelvin), efter hvilken den
vanligen kallas Thomsons regel. Den är emellertid
icke fullt riktig. Helmholtz visade sedermera
(1882), att man måste taga hänsyn äfven till
om elementet afkyles eller uppvärmes vid
strömmens genomgång. Afkyles det, till-ledes
från omgifningen värme, som äfven omvandlas i
elektricitet, hvarigenom den elektromotoriska
kraften blir större än enligt Thomsons regel;
uppvärmes det däremot, så bortgår en del värme
och den elektromotoriska kraften blir mindre. För
reversibla element härledde Helmholtz formeln e =
^.^ -h T -p=f
T betydde absoluta temperaturen, och kvantiteten
-7^
anger i volt med huru mycket elektromotoriska
kraften ökas, när elementets temperatur höjes 1°
Cels. En intressant konsekvens af Helmholtz’
formel må påpekas. Vid en ångmaskin eller
annan förbränningsmotor beräknar man vanligen
verkningsgraden som förhållandet mellan det af
maskinen levererade arbetet och den vid direkt
förbränning af eldningsmaterialet alstrade
värmen. Tillämpas detta beräk-ningssätt
på galvaniska element, kan det hända, att
verkningsgraden blir öfver 100 proc., beroende
därpå, att äfven värme från omgifningarna
användts. Det kan t. o. m. hända, att den kemiska
processen i elementet är e n d o t e r m i s k,
d. v. s. förlöper under värmeabsorption, så att
den från omgifningen tillströmmande värmemängden
måste räcka till både för denna absorption
och för den af elementet levererade elektriska
energien. Detta anmärkningsvärda förhållande eger
rum vid ett af Bugarszky konstrueradt element.
Den äldsta formen af ett galvaniskt element
förekommer i Voltas stapel
________ (år 1800), som består af en
mängd på hvarandra uppstaplade zink-
och kopparskif-vor med mellanlägg af i
utspädd svafvelsyra fuktade tyglappar (se
fig. 2). Ordningsföljden nedifrån uppåt mellan
de olika ämnena är (Gu tråd), Zn, Syra, Cu,Zn,
Syra, Gu etc. Hvarje särskildt fullständigt
Fig. 2. Voltas stapel, element består af
kombinationen
tt, och ett element inuti stapeln får anses
börja midt i en kopparplatta och sluta midt i
den nästa. De i de olika elementen verkande
elektromotoriska krafterna adderas, så att
stapelns totala elektromotoriska kraft kan
blifva ganska betydande, om antalet element
är stort. Senare ersatte Volta tyglapparna
med glasbägare, innehållande utspädd syra, i
hvilken zink- och kopparskifvor nedställdes
(Voltas bägarapparat). Zinken i Voltas
element kan ersättas med järn eller tenn,
hvarvid dock den elektromotoriska kraften blir
mindre, och kopparn kan utbytas mot silfver,
platina, kol etc. Cruikshanks trågapparat
skiljer sig från föregående endast i fråga om
konstruktiva detaljer. Till konstruktionen
likartad med Voltas stapel är Zambonis
torrstapel, uppbyggd af oäkta silfver- och
guldpapper. Papperets metallbeläggningar, som
bestå resp. af en legering af zink och tenn
och af en kopparlegering, motsvara zink- och
kopparplattorna i Voltas stapel, och papperet,
som i följd af sin hygroskopicitet ständigt
innehåller spår af vatten, ersätter de fuktade
tyglapparna. Zambonis torrstapel kan lämna
endast ytterst små elektricitetsmängder, men
potentialskillnaden mellan stapelns båda ändar
kan göras ganska betydande, och den användes
därför vid en del elektrostatiska försök.
När en elektrisk ström genomgår ett Voltas
element, utfälles på den positiva elektroden
(koppar) vätgas, och denna förändrar
elektromotoriska kraften mellan kopparn och
syran, så att strömmen snart upphör. Elementet
blir polariseradt (jfr Polarisation) och kan
först efter en stunds hvila åter leverera en
kortvarig ström; elementet .är inkonstant. Genom
tillsats till elektrolyten af ämnen, som ingå
kemisk förening med den utfällda vätgasen,
hindras denna att samla sig i nå|õn aisevärd
mängd, och någon polarisation uppstår ej. Samma
mål vinnes på ett annat sätt i de element, där
den1 positiva elektroden - koppar i Daniells
element - befinner sig i en lösning af något eget
salt (kopparsulfat). De element, där polarisation
på ena eller andra sättet hindras uppstå, kallas
konstanta; motsatsen bilda de inkonstanta. Af ett
godt galvaniskt element fordra» utom konstans
äfven att inga kemiska omsättningar utöfver
dem, som betingas af strömgenomgången, få ega
rum, och speciellt ingen materialförbrukning,
när elementet är öppet. Särskildt utsatt för
angrepp är zinkelektroden; fullkomligt ren
zink löses endast långsamt i utspädd syra,
men vanlig, något oren zink fortares hastigt i
följd af lokala galvaniska strömmar mellan olika
beskaffade ställen af elektrodytan. Olägenheten
minskas genoin amalgamering (se Amalgam), men
kan dock vid användande af syra icke fullständigt
upphäfvas.
Element med depolarisator. För att borttaga
den utfällda vätgas, som i de flesta fall är
orsaken till polarisation, har man bl. a. användt
roterande positiv elektrod, hvarigenom vätgasen
hastigare kan diffundera bort från dennas yta,
och i några konstruktioner ytterligare förstärkt
verkan genom borstar, som sopa elektroden. Dylika
element ha emellertid icke nått någon vidare
spridning. I Sm.e es element (1840) består den
positiva elektroden af en med platinasvamp
öfverdragen platina- eller silfver-plåt,
elektrolyten af utspädd svafvelsyra; vätgasen
afgår jämförelsevis lätt i form af bubblor
från pla-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
