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R. Kremann, A. Langbauer u.14. Rauch. Galvanisoh Spannungen usw. 229 Die galvanischen Spannungen der ternaren Legierungen von Antimon, Zink und Wismut. Von ROBERT KREMANN, AUGUST LANCIBAUER und HERMANN RAUCH. Mit 2 Figurer) irn Text. Wie aus den Versuchen von R. KREMANN und R. KNABEL~, uber den Verlauf der Potentialflache der ternaren Legierungen von Zink, Antimon und Blei hervorgeht, hat man in diesem ternaren System von vornherein drei Mischungsgebiete zu unterscheiden, in denen je konstante Potentiale zu erwarten sind, indem die Span- nungskurve der binaren Legierungen von Zink und Antimon domi- nierend die Spannungen der ternaren Legierungen beherrschen muB, Die binaren Legierungen von Zink und Antimon bestehen nach dem von ~EMBUZNY (1906) bzw. von MONKEMAYER (1905) aufgenommenen Zustandsdiagramm im Falle der Einstellung der inneren Gleichgewichte im Gebiet von 040 Atomproz. Sb aus Zink und der Verbindung Zn,Sb,, im Gebiet 40-50Atomproz. Sb aus den beiden Verbindungen Zn,Sb, und ZnSb, im Gebiet von 50-100Atomproz. Sb aus der Verbindung ZnSb und Sb. Aus der auf Grund von Messungen von HERSCHKOWITSCH und PUSCHIN mit nicht getemperten, von R. KREMANN und R. KNABEL mit getemperten Legierungen konstruierten Spannungskurve der binthen Zink-Antimonlegierungen2) sieht man einmal, daB im Gebiet 0 bis nahe an 40Atomproz. Sb, Zink, im Gebiet bis 50Atomproz. Sb, die nur um einige Hundertatel Volt edlere Verbindung Zn,Sb, potential- brstimmrnd ist und bei 50Atomproz. Sb, sobald also die Ver- bindung Zn,Sb, (bzw. Zhk) aus dem Gefuge verschwunden sein sol1 und ausschlieljlich die Verbindung ZnSb auftritt, die Spannung diskontinuierlich in erheblichem Betrage abfiillt. Da sich die Ver- bindung ZnSb in den erschmolzenen Legierungen nur langsam bildet, ~- ~ 1) Forschungsarbeiten fur Metallkunde, Heft 6, 1922. 2) Eine graphische Darstellung derselben ist in GUERTLERS Handbuch der Metallographie II., Bd. I., 12, dritter Abschn., als fig. 117 gegeben.

Die galvanischen Spannungen der ternären Legierungen von Antimon, Zink und Wismut

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Page 1: Die galvanischen Spannungen der ternären Legierungen von Antimon, Zink und Wismut

R. Kremann, A. Langbauer u. 14. Rauch. Galvanisoh Spannungen usw. 229

Die galvanischen Spannungen der ternaren Legierungen von Antimon, Zink und Wismut.

Von ROBERT KREMANN, AUGUST LANCIBAUER und HERMANN RAUCH. Mit 2 Figurer) irn Text.

Wie aus den Versuchen von R. KREMANN und R. KNABEL~, uber den Verlauf der Potentialflache der ternaren Legierungen von Zink, Antimon und Blei hervorgeht, hat man in diesem ternaren System von vornherein drei Mischungsgebiete zu unterscheiden, in denen je konstante Potentiale zu erwarten sind, indem die Span- nungskurve der binaren Legierungen von Zink und Antimon domi- nierend die Spannungen der ternaren Legierungen beherrschen muB,

Die binaren Legierungen von Zink und Antimon bestehen nach dem von ~ E M B U Z N Y (1906) bzw. von MONKEMAYER (1905) aufgenommenen Zustandsdiagramm im Falle der Einstellung der inneren Gleichgewichte im Gebiet von 0 4 0 Atomproz. Sb aus Zink und der Verbindung Zn,Sb,, im Gebiet 40-50Atomproz. Sb aus den beiden Verbindungen Zn,Sb, und ZnSb, im Gebiet von 50-100Atomproz. Sb aus der Verbindung ZnSb und Sb.

Aus der auf Grund von Messungen von HERSCHKOWITSCH und PUSCHIN mit nicht getemperten, von R. KREMANN und R. KNABEL mit getemperten Legierungen konstruierten Spannungskurve der binthen Zink-Antimonlegierungen2) sieht man einmal, daB im Gebiet 0 bis nahe an 40Atomproz. Sb, Zink, im Gebiet bis 50Atomproz. Sb, die nur um einige Hundertatel Volt edlere Verbindung Zn,Sb, potential- brstimmrnd ist und bei 50Atomproz. Sb, sobald also die Ver- bindung Zn,Sb, (bzw. Zhk) aus dem Gefuge verschwunden sein sol1 und ausschlieljlich die Verbindung ZnSb auftritt, die Spannung diskontinuierlich in erheblichem Betrage abfiillt. Da sich die Ver- bindung ZnSb in den erschmolzenen Legierungen nur langsam bildet, ~- ~

1) Forschungsarbeiten fur Metallkunde, Heft 6, 1922. 2) Eine graphische Darstellung derselben ist in GUERTLERS Handbuch der

Metallographie II., Bd. I., 12, dritter Abschn., als fig. 117 gegeben.

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230 R. hiemann, A. Can,gbauey. und H. Rauch.

erhalt illan leicht Lrgierungen in diesem Gebiet , in denen sich dime Verbindung mehr oder minder nur teilweisr hildet, so daB Legierungen des Intervalles 40-50 bzw. 40-100°/0 Sb herstellbar sind, die nur bzw. noch die Verbindung Zn,Sb, neben Antimon enthalten.

In solchen, in metastabilem Gleichgewicht befindlichen Le- gierungen stellen sich erst nach ausreichendem Tempern die oben slcizzierten Gleichgewichte ein.

Das Vorliegen der mrtastnbilen Gleichgewichte macht sich im Verlauf der binaren Spannungsknrve bei Verwendung nicht getemperter Legier ungen denn auch bemerlibar.

Man sieht einmal, daB bei einzrlnen Versuchen die Spannung der zinkreichen Verbindung Zn,Sh, bis 60 Atomproz. Sb erhalten bleiben kann, zum zweiten, daB die Spsnnung der Legierungen des Intervalles 50-100 Atomproz. Sb bei ungetempertem Material hedeutend unedleren Werten eotspricht, als bei getemperten Material, wie es beispielsweise von R. KREMANN und R. KNABEL verwendet wurde.

Die Veredlung der Legierung dieses Mischungsbereiches lafit xich aber noch bei weitergehendem Tempern weitertreiben. Wir haben die von R. KREMANN und R. KNABEL verwendeten Legierungen nochmals getempert und ihre Spannangen gegen amalgamiertes Zink in 1 n-ZnS04-L6sung gemessen.

Aus den in Tab. 1 wiedergegebenen Werten sieht man, daB die LegieruDgen dieses Intervalles nach erneutem Tempern durch- schnittlich um 50 Millivolt edler werden und so nahezu vollkommen rnit der Antimonspannnng zusammenfallen, d. h., die Verbindung ZnSb gehort zii den resistenten im fiinne TAMMANNS.

Tabelle 1. E.M.K. der Kette: Zn/l n-ZnS0,/Zn(i-5) 8bz in Volt bei Zimmertemp.

Atomproz. Sb 100 97,5 95 91 75 60 55 50 48 44 30

I . Vers. mit - 0,414 0,792 0,771 0,721 0,694 0,691 0,187 0,109 0,003 0,001 ,4nfgswerte d.

LANGBAUER Anfgswerte d.

Endwerte d.

LANGBAUER Endwerte 6.

KNABEL

0,715 0,705 0,678 0,669 0,629 - 0,068 0,055 0,007

1 1 1

Vers. mit - -

0,755 0,778 0,777 0,736 0,726 0,720 0,185 0,107 0,009 0.013

KNABEL

Vers. mit -

0,068 0,053 0,007 0,771 - 0,739 0.717 0.694 0,686 0,649 -

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Galvanische Spaniaungen der ternaren Legierungen von Antimon usw. 23 1

Wie gelegentlich der Wiedergabe der Untersuchungen uber die Spannungen der ternaren Legierungen von Zink, Antimon und Blei ausgefuhrt, sollten diese im Falle der Einstellung der inneren Gleichgewichte im Gebiete von rainem Zink bis zu den Legierungen des Verhaltnisses Sb /Zn 40/60 bei steigendem Bleigehalt bis etwa goo/, die Zinkspannung, im Gebiete des Verhaltnisses Sb /Zn 40/60 bis zu einem solchen von SbjZn 50/50 bei steigendem Bleizusatz die etwae unedlere Spannung der Verbindung Zn, Sb,, und im Gebiete des Verhaltnisses 50/50 bis gegen lOO/O bei steigendem Bleizusatz die Bleispannung zeigen. Dieses die Bleispannung zeigende Gebiet wird sich auch iiber den beiden erstgenannten Gebieten erstrecken, wenn der Bleigehalt 90 Atomproz. stark uberschritten hat.

Es hatte sich jedoch ergeben, daJ3 bei mangelnder Einstellung der inneren Gleichgewichte sich die Potentialteilflache des Zinks bzw. der Verbindung Zn,Sb, weit in das Gebiet der Bleipotential- flache erstreckt, der starke Abfall auf das Bleipotential in einem weit antimonreioheren Gebiet erfolgt, als bei Einstellung der inneren Gleichgewichte zu erwarten war.

Grundsatzlich dasselbe Bild und ganz analoge Abweichungen bei mangelnder Einstellung der inneren Gleichgewichte wird man bei der Potentialflache der ternaren Legierungen von Zink -Antimon- Wismut, deren Untersuchung vorliegende Arbeit beinhaltet , z u erwarten haben.

In erster Linie bestimmend wird wieder die Spannungskurve der binaren Legierungen von Zink und Antimon sein, zum zweiten a ber auch der Verlauf der Spannungskurven der binaren Legierungen von Zink und Wismut einerseits, Antimon und Wismut anderer- seits sein.

Die Wismut-Zinklegierungen zeigen auf Grund von Versuchen von HERSCHKOWITSCH 1898 bis goo/, Ri die Zinkspmnung, die dann Iangsam auf die Wismutspannung abfallt . Das gleiche Resultat Prgaben auch Messungen der Kette Z n j l n-ZnSOJZn (I--) Bi mit R a u c h bei Zimmertemperatur, die in Tab. 2 wiedergegeben sind.

Tabelle 2. Atomproz. Bi . . . . . 80 90 95 973 100 Anfangswerte in Volt . . 0,100 0,048 0,069 0,090 - Endwerte . . . . . 0,010 0,060 0,104 0,240 0,884

Bei ausreichendem Tempern der Legierungen fand jedoch P. PUCKS (1919), da13 die Legierungen des Intervalles 92-100 Atom- proz. Bi, in denen Mischkristalle vorliegen, der Bi -Spannung nahe-

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232 R. ICremaizn, A. Laragbauer und H. Ramoh.

liegende Spannungen zeigen, resistent sind uncl bei Eintritt in die Mischungslucke der Spannung diskontinuierlich ansteigt. Es scheinen also bei den Messungen mit R A UCH die Legierungen nicht genugend getempert worden zu sein. Die Spannungen der Legierungen von Wismut und Antimon, welche beiden Metallen nach HUTTNER uncl TAMMANN (1905) im Gebiete von 25-100°/, Antimon Mischkristalle liefern, sind sowohl von PUSCHIN (1907) als von BEKIEK (1918) unter- sucht worden und zeigen einen von der Antimon- nach der Wismut- spannung mehr oder minder stetig abfallenden Verlauf. Um fur die Untersuchung der ternaren Legierungen vergleichbaren Zahlen zu haben, wurden einmal mit RAUCH ids niit LANGBAUER langsani gekuhlte, zum zweiten rnit LANGBAUES hinreichend lange getemperte Legierungen von Bi und Sb bezuglich ihrer Spannungen in 1 n-ZnSO, gegen Zink gemessen. Wie man ans der tabellarischen Wiedergabe in Tab. 3 sieht, steht der Verlauf der Spannungdinie auf Grund der schliel3lich erhaltenen Endwerte rnit den Ergebnissen der iibrigen Autoren in grundsiitzlicher Ubereinstimmung.

Tabelle 3. E.M.K. der Kette: Zn/l n-ZnSOJBi, Sb(i-,) in Volt.

b) mit durch 12h bei 2600getemp. Legierung a) mit langsam gekiiblten Legierungen

End- LANG- LANG- BAUER RAWH BAUER RAUCH werte werte

Atombruch Anfangswerte mit Endwerte mit Anfangs- Bi

- 0,806 0,826 0,857 0,876 0,845 0,863

0,853 0,763 0,734

-

- 0,890 0,899 0,897 0,882

0,878 0,863 0,829 0,814

-

-

-

0,913 0,911 0,909 0,896 0,881 0,876

0,842 0 810 0,775

-

0,884 0,906 0,903 0,903 0,897 0,882 0,880 0,867 0,842 0,817 0,771

- 0,907 0,833 0,839 0,849 0,867 0,849

0,894 0,770 0,760

-

- 0,960 0,964 0,960 0,956 0,950 0,946

0,935 0,883 0,782

-

Ferner sieht man, daB die hinreichend geteinperten Legierungen in ihrer Ganze nooh urn 80-50 Millivolt edlere Potentiale zeigen, als die langsam gekiihlten Legierungen.

Auf Grund der bisherigen Darlegungen konnen wir nun den mutmafilichen Verlaianf der Potentialflache der ternaren Legierungen von Antimon-Zink-Wismut fiir den Full der Einstellung der inneren Gleichgewichte voraussagen. Wir werden auch hier grundsatzlich drei Gebiete zu unterscheiden haben :

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Galvanische Spannuyen der terniiren Legkrungen von Antimon usw. 233

1. Ternare Legierungen, in denen das Verhaltnis Sb/Zn kleiner als 40160 Atomproz. ist, werden praktisch das Zinkpotential auf- weisen.

2. Ternare Legierungen, bei denen das Verhaltnis S b / 5 zwischen 40160 Atomproz. und 50150 Atomproz. liegt, die also aua den beiden binaren Verbindungen Zn3Sb, und Zn-Sb, neben Wismut bestehen, sollten wieder untereinander ein konstantes Potential zeigen, das um etwa 50-100 Millivolt edler ist, als das Zink- potential.

3. Ternard Legierungen mit einem VerhBltnis Sb/Zn = 50/50 At.- Proz. bis lOO/O Atomproe., die also aus der Verbindung Zn/Sb noben Wismut und iiberschiissigem Antimon bzw. Mischkristallen dieser beiden Metalle bestehen sollten und deren Spannung wieder durch den unedelsten Gefugebestandteil bestimmt wird. Dieser ist hier im Gegensatz zu den korrespondierenden terniiren Lcgierungen dieses Gebietes des vorerwahnten Systems Sb-Pb-Zn, bei denen Rlei potentialbestimmend war, die Verbindung ZnSb.

Die einschrankende Voraussetzung fiir die Giiltigkeit obiger Annahmen ist die, daB Wismut nicht von den binaren Verbindungen des Xinks und Antimons, sondern nur von reinem Antimon in Form fester Losungen aufgenommen wird, was unsere Versuche denn auch, wio wir im folgenden sehen werden, wahrscheinlich machen.

Zwecks Fest,legung des expcrimentellen Verlaufes der Potential- flache der terniiren Legierungen von Antimon, Zink und Wis- mut wurden Reihen von Legierungen hergestellt, bei denen das Atomverhaltnis Bi/Sb konstant war und der Reihe nach 90/10, 80/20, 70/30, 60140, 50150, 40160, 30/70, 20180, 10190 betrug und bloB das Verhaltnis zwischen diesen jeweils konstant zusammengesetzten binaren Mischungen beider Metalle einerseits, Zink andererseits variierte.

Samtliche Ilegierungen wurden in Hartglasrohrchen im Wasser- stoffstrom geschmolzen, langere Zeit in diinnfliissigem Zustande ge- schuttelt und wahrend des Erkaltcns ein blanker Kupferdraht ein- gefdxt, an dem die nunmehr vollstandig erkaltete Legierung meist leicht hernusgezogen werden konnte und der als Elektrodenzuleitungi3- draht in der zu messenden Kette diente.

Dabei wurde die Wahrnehmung gemacht, deb wenig Graphit- pulver oder noch besser eine Spur Paraffin (spatere Verkohlung) vor dem Einwagen in des Rohrchen gebracht, oin Ankleben bzw. An- schmelzen der Legierung in demselben vollstiindig verhindert .

2. roorg. 0. Jlg. Chem. Bd.127. 16

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234 R. Eremann, A. Langbauer u d El. RQueh.

Insbesondere bei der Herstellung der t e rna r en Legierungen hatte es sich ale vorteilhaft herausgcstellt, zuniichst Antimon und Zink zusammen zu schmelzen und in den SchmelzfluB das Wismut e h t r a g e n . Die so hergestellten Legierungselektroden wurden jeweils mit RAUCH als mit LANQBAUER im langsam gekiihlten Zustande, als mit LANGBAUER nach lastundigem Tempern bei 260°, gegen eine %inkelekt,rode in 1 n- ZnS0,-Losung bei Zimmertemperatur gemessen,

Die mit den Ketten (1 - s) Zn + z (Bi, Sb,-,) / 1 n-ZnSO,/ 5 gewonnenen VerEuchsergebnisEe sind der Reihe nach fiir konstante Werte von Bi,Sb(l-,) in den folgenden Tabellen 4-12 wiedergegeben

E.M.K. der Ketten: (1 - x) Zn x (1 - y Sb + y Bi)/l n-ZnSO,/Zn in Volt bei Zimmertemp.

Tabelle 4.1) Langsam gekiihlte Legierungen 12h getempert

Anfangswert Kndwert bei 260°

0,98 0,107 0,90 0,030 0,60 0,002 0,15 0,004 1 9 0 0 0,806

z( 0,2 Sb+O,SBi) 0,98 0,516 0,90 - 0,80 - 0,60 0,004 0,15 0,OOO 1900 0,826

z(0,3 Sb+O,7Bi) 0,98 0,525 0,90 0,276 0,80 0,042 0,60 0,004 0.16 0,002 1 ,oo 0,857

(0,4 Sb+O,6Bi) 0,98 0,325 0.90 0,610 0,80 0,062 0,60 0,006 0,16 0,004 1 ,oo 0,875 --

0,043 0,071 0,024 0,026 0,020 0,012 0,002 0,006 0,890 0,913

Tabelle 5.

0,669 0,838 - - - -

0,020 0,014 - 0.004

0,899 0,911

Tabelle 6.

0,628 0,693 0,604 0,680 0,035 0,239 0,002 0,024 0,002 0,002 0,899 0,909

Ttabelle 7.

0,653 0,768 - 0,723 - 0,047

0,003 0,004 - 0,002

0,882 0,896

RACCH

0,065 0,018 0,006 0,002 0,906

0,834 0,023

0,018 0,006 0,903

-

0,634 0,638

0,024 0,002 0,903

-

0,727 0.723 0,045 0,002

0,897 -

Anfangs- wert 0,054

0,010 0,010 0,907

-

0,897 - - 0,026 0,008 0,833

0,796 0,876 0,101 0,012 0,010 0,839

0,770 0,728 0,s 11 0,012 0,010 0,849

Ehd- wert

0,837 0,070 0,012 0,008 0,960

0,933 0,720 0,060 0,024 0,010 0,964

0,926 0,877 0,642 0,018 0,014 0,960

0,861 0,78 1 0,753 0,012 0,010 0,956

1) Ein Minusmiohen bedeutet, daB die dcgg. unedler als die Bezugselek- trode war.

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Galvanarrche Spannungen d w terniiren Legiemngen von Antimon usw. 235

r(0,5 Sb+O,5Bi) 0,98 0,90 0,xo 0,7 0 0,60 0,15 1 ,oo

Tabelle 8. Langsam gekiihltc Legierungen Anfangswert Endmert

LAXQ-

0,454 0,101 0,355

0,002 0,001 0,845

BAUEB

-

z(0,6 Bb+0,4Bi) O,% 0,796 0,90 0,681 0,80 0,108 0,70 - O,6O 0,019 0,15 0,005 1,OO 0,863

~ ( 0 , " Sb-FO,JBi) 0.98 0,681 0,90 0,573 o,no 0,550 0,60 0,064 0,56 - 0,15 0,003 1 ,oo -

r(0,8 Sb+0,2Bi) 0,98 0,608 0,90 0,356 0,80 0,580 0,80 0,701 0,56 - 0,15 0,006 1 ,OO 0,853

r(0,Q Sb-t-O,l Bi) 0,98 0,771 0.90 0,666 0,no 0,646 0,60 0,279 0,54 0,041 0,50 - O M 0,007 0,15 0,018 1 3 0 0 0,763

LAm- BAUER

- 0,717 - 0.707

0,530 0,627 0,039 - 0,022 0,026 - 0,006 - o,8si

Tabelle 9.

0,720 0,804 0,704 0,737 0,554 0,707 - 0,102

0,010 0,014 - 0,002

0,878 0,876

Tabelle 10.

0,738 0,783 0,572 0,651 0,482 0,639 0,041 0,042

0,Ooo 0,002 0,863 -

- -

Tabelle 11.

0,751 0,800 0,627 0,734 0,600 0,698 0,260 0,414

0,008 0,002 0,829 0,842

- -

Tabelle 12.

0,745 0,796 0,895 0,741 0,679 0,721 0,600 0,674 - 0,270

- 0,008 0,006

0,814 0,810

- - -

RAUCB

0,719 0,719 0,540 0,049 0,032 0,000 0,882

0,728 0,718 0,650

0,008 0,000 0,808

-

0,738 0,648 0,626 0,037 0,000 0,OOO 0,878

0,816 0,749 0,720 0,431 0 070 0,006 0,842

0,803 0,749 0,732 0,679 0,068 0,050 0,008 0,006 0,817

k2h getempert bei 260°

Anfangs- wert 0,833 0,734 0,690

0,040 0,010 0,867

-

0,875 0,700 0,610

0,020 0,012 0,849

-

0,515 0,698 0,633 0,498

0,010 -

-

0,827 0:637 0,608 0,625

0.012 0,849

-

0,774 0,682 0,630 0,492 0,490

0,024 0,008 0,770

-

End- wort 0,952 0,762 0.736 0,450 0,085 0,014 0,950

0,919 0,768 0,755 0,665 0,028 0,010 0,948

0,873 0,765 0,765 0,503 0,020 0,007 0,94

0,942 0,775 0,764 0,626 0,102 0,010 0,935

0,847 0,801 0,758 0,765 0,694 0,090 0,024 0,010 0,883

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2 36 R. Kremann, A. Langbauer und R. &wh.

Aus diesen Daten lassen sich leicht die Kurven der Abhiingigkeit der Spannungen von der Zusammensetzung einerseits fiir getemperte, andererseits fiir nicht getemperte Legierungen ableiten.

Diese Spannungslinien, die sich auf qiiasibiniiren Legierungen von Zink einersei t s , kons tan t zusammengese tz t en Mischungen von Wismut und Antimon andererseits beziehen, entsprechen Schnitten durch die ternare Potentialflache, die senkrecht auf das GIBBssche

Bi

0,4 0.5 S m . s27 0.8 a9 iV

Fig. 1.

Konzentrationsdreieck gefiihrt werden, und zwar durch den reinem Zink entsprechenden Dreieckspunkt einerseits, Punkten der den binliren Antimon- Wismutlegierungen entsprechenden Dreiecksseite, wie sie eben dem in Rage kommendon Verhiiltnis dieser beiden Metde entsprechen, andererseits.

Aus diesen Schnitten lassen sich nun leicht die Zusammen- setzungen der ternaren Legierungen gleicher Spannung zwecks Komtruktion der Isopotentiallinien im GIBBS schen Konzentrations- dreieok ableiten, bei deren Einzeichnung von Spannungen von

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Cfahani8ohe Spannuyen dtr terniiren Legierungen von Antimon usw. 23'1

100-100 und teilweise von 50-50Millivolt man die Vertihl- projektion des 8 , x-Raummodelles in die Horizontalebene nach der Hohenschnittenmanier erhiilt. Diese Konstruktion ist in den Fipren 1 und 2 durchgefiihrt. Erstere Figur bezieht sich suf die langsam gekiihlten, letztere auf die getemperten Legierungen.

Wena Wir absehen von einer naheren Uifferenzierung der beiden Potentialflachen von Zink und der zinkreichen Verbindung Zn,Sb,,

Sb.

Fig. 2.

die sich in ihrer Lage nicht erheblich unterscheiden, so mul3tm wir bei den ternaren Legierungen nach Oberschreiten des Verhaltnissea 50 Sb: 50 5, dessen geometrischer Ort in den Figurcn 1 und 2 durch die gestrichelten Geraden gekenzeichnet ist, einen Potentialfall um etwa 600 Millivolt auf der Spannungsflache der Verbindung ZnSb erwsrten, falls sich die inneren Gleichgewichte eingestellt habcn.

Die Darstellung in Fig. 1 bezieht sich auf langsam gekiihlte Legierungen, also ungetemperto Legierungen. Das mangelnde Tempern bewirkt mangelnde Einstellung der inneren Gleichgewichte. Da die Bildung der biniiren Verbindung SbZn erheblichen Ver-

Page 10: Die galvanischen Spannungen der ternären Legierungen von Antimon, Zink und Wismut

238 R.K~enmnn, A. I,nngbauer u. H. lihuch. Galvanische Spannunpn usw.

zogerungserscheinungen unterliegt und im instabilen Gleichgewicht an ihrer Stelle auch in Sb-reichen Legierungen die Verbindung Zn,Sb, suftritt , ist bei mangelnder Einstellung der inneren Gleichgewichte eine Verschiebung dieser rgumlichen Potentialstu fe in antimon- reichere Gebiete, als dem Verhaltnis Sb:Zn von 50150 entspricht, zu erwarten. Dies trifft denn auch, wie Fig. 1 es zeigt, zu. Diese Verschiebung erfolgt bei Verwendung der langsam gekiihlten Le- gierungen der verschiedenen Serien in ganz verschiedenem Nab, so da13 die Potentinlstufe einen senkrechten, anf ihre Fallriohtung unregelmaJ3igen welligen Verlauf zeigt, der sich nur in den Gebieten der wismutarmsten Legierungon dem von der Theorio guforderten nahert. Dieser Verlauf hat seine Ursache vermutlich darin, daS bei den erschmolzenen, langsam gekuhlten Legierungen je nach ihrer Zusammensetzung die metastabilen Zusttinde zu verschiedenen Betragen stabilisiert wurden.

Vergleicht man jedoch damit den in Fig. 2 dargestellten Ver- lauf der Potentialflache der getemperten Legierungen, so sieht man, da13 entsprechend der Forderung der Theorie, nach Uberschreitung des Verhaltnisses 50 S b l 5 0 5 in den terniren Legierungen unabhlngig vom Bi-Gehalt die Spannung diskontinuierlich rasch von 100 Milli- volt suf etwa 700 3Iillivolt abfallt. Im Gebiete der Legierungen awischen dem Verhaltnis von etwa 54 Sb 146 Zn bis gegen die biniirm Legierungen von Antimon und Wismnt fallt die Potentialflbhe, deren Spannungswert durch die Verbindung Sb-Zn bestimmt wird, zunachst nur ganz wenig und schliefilich rascher gegen die Potential- kurve der binaren Legierungen 17on Bi und Sb ab, so daS fiir den Eintritt von Bi in die Vcrbindung 5 S b kein sinnfalliger Anhelte- punkt ersehen werden bnn.

Grax, Physikulisch- chemiseha Institut der Universitat.

Eingegangen bei der Redaktion am 9. Dezember 1932.