145

3. fjber d4e Abhlhg4gkeit des WJderstalzdes r e h m Metalle won der Temperatur;

von L. Holborm.

(Mitteilung pun der Phyeikalisch-Teclnischen Reicheaneta1t.r

Der Temperaturkoeffizient des elektrischen Wideratandes, den wir kurz als Widerstandskoeffizienten bezeichnen wollen, wiichst bei den Metallen mit dem Reinheitsgrade und erreicht mit der groBten Reinheit einen Hochstwert. Hierfur spricht nicht allein, daS der Widerstandskoeffizient eines reinen' Me- talls durch einen fremden Zusatz herabgesetzt wird und dab die Legierungen durchweg kleinere Koeffizienten aufweisen als ibre Komponenten, sondern es zeigt sich auch, daB die Werte, die man fiir die Widerstandskoeffizienten reiner Metalle ge- funden hat, im Laufe der Zeit mit der Ausbildung der che- mischen Verfahren fur die Reindarstellung im allgemeinen stiindig zugenommen haben. Diese Erscheinung tritt auch noch in der Tab. 1 hervor, obwohl sie nur solche Beobachtungen des mittleren Widerstandskoeffizienten u ~ , ~ ~ , , zwischen 0 und 100" enthalt, die in jiingerer Zeit an ausgesucht reinen Stoffen angestellt worden sind. Die Zahlen beziehen sich meistens auf gezogenes Material, fir welches von Bedeutung ist,, ob es im harten oder im weichen (ausgegliihtem) Zustande untersucht wurde. Nicht uberall liegen hieruber Angaben vor.

Die erste Spalte der Tab. 1 enthalt die Ergebnisse von Dewar und F lcming , die an weichem Material beobachtet wurdeu. Bosondera hcrvorzuheben ist, daB das untersuchte Eisen und auch das Nickel sehr rein waren. Die Zahlen von Ho lborn und Day betreffen Jletalle, die bis zu hohen Tem- peraturen auf ihre Thermokraft beobachtet wurden und deshalb ituch weich waren. Daa Iridium bestand aus gewalztem Drsht, der von der Firma H e r a e u s aus von ihr gereinigtem Metal1 hergestellt war. Auf dieselbe Weise hatte die Firms die

146 L. Holbw n.

Rhodinmprobe bewbeitet, die im chemischen Laboratorium der Reichsanstalt gereinigt worden war. Zu den veriiffentlichten

Tabelle 1. Mittlerer \Viderstnudskoeffizient aOdM lo5 reiner Metalle.

Fe . .I Ir . . . In...;

623 - -

reger u. )ieseel- horsta) 1900

400

36s 454 426

._ _ _ -

-

- 428 - - 411 - - - 428 568 384 421

465 - - - - 402

- -- 'erschie lene Be- ibrrch ter - __ - - - - 4005) 458") - - 431 7)

414 8)

- - 41O0) - - 422')

392 ')

- - - 465O) 350'0) 478") 453") -

- Brid m a n 5 1917

407 434 397 438 424 866 429 621 406

390 434 487 421 318 387

473 447 297 517 322 416

- - .- -

-

-

= tolborn 1919

.. _.

410 426 398 446 424

493 6157

(393)

436 (621) 422 377 392 443

-

-

-

- - 347

464 417

-

1) J. D e w a r u. J. A. F l e m i n g , Phil. Mag. 36. p. 271. 1898;

2) L. Holborn n. A. Day, Sihngsber . d. Berl. Akad. 1899. p. 691. 3) W. J a e g e r u. H. D i e e s e l h o r s t , Wins. Ahh. d. Phys.-Techn.

4) 0. N i c c o l a i , Phys. Zeitechr. 1908. p. 367. 5) W. MeiSner , Ann. d. P b . 47. p.1001. 1915. 6) Ph. L e n a r d , Wied. Ann. 39. p.619. 1900. 7) F. Hsnning, Zeitachr. f. Instr. 1914. p. 116. 8) Th. E r h a r d , Wied. Ann. 14. p. 504. 1881. 9) N. J. S t e p a n o w , Zeitechr. f. anorg. Chem. 78. p. 1. 1912.

J. A, F l e m i n g , Proc. R. SOC. 66. p. 60. 1900.

Reicheanetalt K p. 269. -1900.

10) M. P i r a n i , Verh. d. D. Phys. Ges. 1910. p. 301. 11) N. K u r n a k o w u. 5. Z e m c z u z n y , Zeitechr. f. anorg. Chem. 64.

12) P. W. B r i d g m a n , Pro?. Nat. bead. of So. 3. p. 10. 1917. p. 156. 1909.

H'~~erslnnaskoefFzint reincr Mctu16e. 147

U'erten von J a e g e r und Diesse lhors t , dieinder dritten Spaltr aufgefuhrt werden, sind noch die Ergebnisse for Iridium und Bhodium hinzugefiigt, die an dicken, von H e r a e u s gegosseneu Stilben nachtraglich gewonnen wurden. Das Iridium dieser Reobachter scheint noch reiner als das in der zweiten Spaltc sufgefiihrte zu sein, wahrend es sich mit den Rhodiumproben umgekehrt verhalt. Streng genommen entsprechan die Zahlen der dritten Spalte nicht den mittleren Widerstandskoeftizienten t;',,loo, sondern dem Ausdrucke (RlOo - I&) I82 Ro , wo 7?100 den Widerstand bei looo, R,, den bei 18O und R, den bei 0" bezeichnet. Die unedlen Metalle stanimten von der Firma C. A. I!'. Kahlbaum, von der auch Niccolai , dessen Ergeb- nisse in der vierten Spalte enthalten sind, seine Proben be- zogen hat. AuSer bei 0 und looo liegen von diesem Beobach- ter noch Zahlen bis zu + 400° und - 189" vor. Die funfte Spalte umfaBt die Arbeit verschiedener Forscher, bei denen auf den einzelnen nur wenige Metalle entfallen; auf die Rein- heit der Proben ist jedoch hier ebenso wie bei den iibrigen groEer Wert gclegt. Von der groBen Reihe B r i d g m a n s in der sechsten Spalte stammten Zinn, Kadmium und Zink von Kah lbaum, Thallium und Wismut wurden auf elektrolytischem Wege gereinigt; bei Blei, Silber, Gold, Kupfer, Eisen und Platin war besonders hohe Reinheit angestrebt, wahrend alle iibrigen mit Ausnahme des reinen Aluminiums nur die Be- schaffenheit guter Handelsmarken besafien. Unsere Beobach- tungen, welclie in der siebenten Spalte enthalten sind, beziehen sich vornehmlich auf solche Metalle, die im chemischen Labo- ratorium der .Reichsanstalt unter der Leitung des Herrn F. Mylius') in groEer Reinheit dargestellt worden sind. Der Vollstandigkeit halber haben wir daneben noch einige andere Proben teils von reinen, teils von wenig verunreinigten Me- tallen untersucht.

I n neuerer Zeit Bind vielfach Widerstandsmessungen an reinen Metallen bei tiefen Temperaturen ausgefiihrt. Doch wurden diese Untersuchungen meistens nicht oberhalb 0 O f o r t gesetzt. Um einen besseren Uberblick iiber das ganze Qebiet

1) F. M y l i u s , Zeitschr. f. anorg. Chem. 74. p. 407. 1912 u. Zeit- echr. f. Elektrochem. 1917. p. 152.

141 L. Holborn.

zu gewinnen, habe ich die Proben in hoher und in tiefer Temperatur untersucht, wobei sich auch herausstellen muB, wieweit der zwischen 0 und 100'' bestimrnte Widerstands- koefff zient fiir den Verlauf der 'Widerstandskusve in den tieferen und hohereu Temperaturgebieten mafigebend ist

Deshalh wurden aufier bei 0 uiid looo rioch Wideratands- messungen bei 200, 300, 400, 500° angestellt und nach unten hin zunachst auf Bestimmungen bei - 78@ und - 192, aus- gedehnt. Die Temperatur von 200 O wurde durch siedendes Methylbenzoat hergestellt, die hoheren durch ein elektrisch geheiztes Salpeterbad. Unter 0" dienten ein Gemisch von Alkohol und fester Kohlensanre, sowie fliissige Luft als Tem- peraturblder. Die Metallproben kanien in Form von Driihten zur Verwendung, die blank auf Rahmen aus Glimmer oder Hartporzellan in derselben Weise gewickelt waren, wie es fur die Herstellung der Platinwiderstaudethermonieter geschieht. Ebenso wie bei diesen bargen die 50 cm laugeii Schutzrohre a m Glas oder Porzellan noch die vier Zuleitungen, die aus Kupfer- oder Silberdraht bestnnden und ZLI einem mit vier Klenimen versehenen Kopf aus Hartgummi fuhrten, welcher auf das Schutzrohr gekittet war. Die oxydirltaren Widerstinde befanden sich im Vakuum. Beobachtet wurcle niit eiriem Kom- pensationsapparat, mit dem auch die Platinthermometer Nr. 32 nnd Nr. 104 gemessen wurclen, die :cur Teniytel.aturbestimmuIig dienten.

Hart gezogenc Drahte erfahren durch die Erwkrmung auf hohere Temperatur eine Abnahme des Widerstandes R, und eine Zunahme des Temperaturkoeffizienten u,,~,,,,. I) Bei den Netallen mit nicht sehr hohem Schmelzpunkt lieliren diese Anderungcn jedoch schon urn, ehc die AnlaBtemperntur 500@ iiberschreitet: der Wert R, riimmt dann wieder zu, mahrend die GroBe cco,loo abnimmt. Hierbei wird lorausgesetzt, daB man jede BnlaBtemperatur so lange einwirken IaBt, daB eine Verllingeru~g cler Erwkmung lieine Anderung mehr hervor- bringt. EA geniigt hierfiir meistens eine 1)auer von ciiiigen Stunden. Die Widerstande, welche urspriiriglich xiis hartem DraIit gewickelt wareu, wurden spttter auf bestimmte Tempe-

1) Vg!. z. B. Credner , Zeitscbr. f. phya. Chein. 82. p. 457. 1913.

I l - i t l e t ’ s t a r c d s k o ~ ~ ~ ~ i ~ ~ ~ 1-eitier Betulle. 149

raturen angelassen und d a m Ton neuem gemessen, wobei na- iiirlich die AnlaBtemperatur der Beobachtung eine obere Grenze setzte. Bei dem einzelnen Zeta11 ist Naheres uber diese Be- handlung angegeben. Das Qesetz, wonach bei der Gefuge- Hnderung eines Leiters, das Produkt R, konstant bleiben 8011, trifft bei unserer Untersuchung nur in roher Annaherung zu.

Die Beobachtungen der weniger reinen Proben geben hrnerhin einen Anhalt iiber den Temperaturverlauf der Wider- standskurve, und mo zugleich Beobachtungen an ganz reinen S‘tiicken moglich waren, erhalt man ein Urteil iiber den Ein- flu6 der Verunreinigung. Bei dem Ausziehen der untersuchteii Xetalle auf die erforderliche Drahtstarke von 0,2 bis 0,3 mm, Tekhe wir in den meisten Fallen der Firma W. C. H e r a e u s verdanken, wurde jede Verunreinigung der Proben vermieden.

Beobachtungen.

&en. Es wurden zmei Eisenproben untersucht, die beide sefir rein zu sein scheinen. Die erste war ein Draht von 0,2 mm Starke aus Elektrolyteisen, dqs Dr. Rhon bei der Firma W. C. H e r a e u s im Vakuum geschmolzen hatte. Davon wurden die beiden Widerstiinde F e I, und F e I, hergestellt. f)ie zweite Probe bestand aus Nitrateisen, das die Firma C. A. F. Kahlbaum im Jahre 1908 aus Eisennitsat gewonnen batte. Ein Stuck von einem damals gelieferten Draht von 5 mm Durchmesser m r d e jetzt auf 0,2 mm ausgezogen uad daraus der Widerstand F e I1 hergestellt. Nnch der chemischen Analyse, die fruher in der Reichsanstalt von d e n Nitrateisen gemacht wurde l), enthalt dieses 0,OO 1 Proz. Mangan, 0,004 Proz. Kupfer und 0,004 Proz. Nickel und Kobalt, sowie Spuren von Xohlenstoff, Silizium und Sauerstolf. Im folgendcn sind die Beobachtungen der zeitlichen Reihenfolge nach aufgefiihrt ; der Wert B, folgt stete auf den Wert E/R0 derdben Reihe und ;st in Ohm ausgedriickt. Der Widerstand F e I , wurde vor der Untersuchung einige Minuten auf 500 O erwarmt, wahrend E’e I, vorher drei Stunden lang auf 300° und Fe l l ebenso fange auf 380 O gehalten wnrden.

1) Tatigkeitsbericht der Reichsaoetalt, Zeitechr. f. Instr. 1909. 1’. 191. Annrlen der Phyaik. IV. Folge. 58. 11

150 L. Holborn.

__ . . . . . . - - .~ - . .

1,6387 2,6593 /I+100,O0 1,1108 - i!-192,7 0,0990 - - 78,l 1,6387 2,6593 /-299,4

2,4965 2,6601 ~ - 0,5838 - 1:+100,0

-- ~ ~ -- I

Fe I, i ' Fe I1 I / I/ Fe I,

__ ..___

1,6475 0,0848 0,6786, 3,4672 1,6476 -

t I RIBo I i o - I I t _ _ __ -

3,5299

6,0259 1,6383

4,6313 2,6597 , - ~ - -

2,6635 ' -- 2,6546 I _-

.-

. .- .- -

Die beiden Eisenproben unterscheiden sich nicht viel iu ihrem elektrischen Widerstande, und die kleinen Unterschiede fallen in die Grenze der Andernng, die durch die Verschieden- heit der Vorbehandlung hervorgebracht werden. Der absolute Widerstand scheint durch Anlassen auf 300 bis 400° das Minimum zu erreichen. Bei - 192O besitzt das reine Eisen von allen untersuchten Metallen das kleinste Widerstandsverhiiltnis.

Daa Nitrateisen Kah lbaums hat auch Alf. R. Meier') auf seine Leitfkhigkeit zwischen 0 und 1000° untersucht. Er fiudet fur R,,,/Ro den Wert 1,820 und entsprechend ebenso fiir die hiiheren Temperaturen viel griiEere Zahlen als die uns vorliegende Probe ergeben hat. Das von Meier gemessene Elektrolyteisen stimmt dagegen mit dem unsrigen nahe tibereiu.

Von Nickel stand nur eine gewiihnliche Handels- ware zur Verfiigung, die jedooh fir den Temperaturgang einen Anhalt geben kann. Dor Draht war 0,5 mm dick und besa6 silberne Znleitungen. Die Beobachtung ergab , nachdem der Wideratand anfangs langere Zeit auf 500° gehalten war, die Werte der folgenden Zusammenstellung.

Der bei 500, angelassene Widerstand hat wilhrend der Beobachtungszeit einen iiur wenig veranderlichen Nullwert auf- gewiesen, eine Eigenscbaft, die das Nickel f ir Widerstands- thermometer sehr geeignet oracheinen liit3t. Storend ist bei

1) Alf. R. Meier, 1ng.-Diss. Qreifswald 1911 u. Verh. d. D. Phys.

Nickel.

-

Qes. 1911. p. 680.

. __ - -. .- . . . ._ __ .~ . ~

+ 100,oo 1,5210

- 192,2 0,2979

400,9 4,0856

404,4 4,1049

199,5 2,1739

- 78,2 0,6692 + 305,5 3,0883

498,2 4,6146 304,4 3,0856

496,O 4,5086

-- .. __ -. . t

+ iao,oo + 100,o - 192,8 - 78,36 + 199,2

308,4 398,8 - 192,l + 100,o

.- __ . . . - . . . . .. .- .

- 1,3676

1,3686 --

j 1,3689 - 1,3681 1,3680

1,3678 -

WI

RIB0 -- 1,4645 1,4645 0,1629 0,6509 1,9533 2,5247 3,0190 0,1554 1,4646

- - 4,4926 4,4922 4,4915 - -

- 192,8 1 - 78,3, + 199,2 308,4 - - - I

WII

RIB0 - 1,4048 1,4048 0,2427 0,6927 1,8294 2,3095 - - - 11s

I?, ~. ___ __ 3,6084 3,6084 - -_

3,6053 3,6267

. .

_ _ ._

Widerstandskoeffiient reiner Metalle. 151

dem Gebrauch solcher Thermometer oberhalb 300 die starke h d e r u n g des Widerstandskoeffizienten.

Wolfram. Es kamen zwei Proben zur Untersuchnng. Die eine W I bestand aus einem Draht von 0,l mm Durchmesser, der aus der Qliihlampenfabrik von S iemens & Halske stammte. Er war langere Zeit im Vakuum einer Qliihlampe gegltiht, um moglichst alle Unreinigkeiten zu entfernen, die wegen des hohen Schmelzpunktes des Wolframs friiher ale dieses Metal1 ver- dampfen mtissen. Weil die Anordnung auf einem isolierenden Rahrnen wegen der kristallinischen Beechdenheit des Drahtes niclit zum Ziele fuhrte, murde er durch mehrere zu einern Biindel vereinigter diinner Porzellankapillaren hin- und her- gezogen. Schwierigkeiten bereitete die Verbindung mit den Zuleitungen bei der Ersarmung; es wnrde zuletzt mit Silber geliitet unter Zwischenschaltung kurzer, diinner Platindrahte. Ein zweiter Widerstand W I1 bestand aus kristallischem Wolfram- clraht der Firma Pin tsch . Entsprechend seinem Qehalt an Thorium besitzt er einen kleineren Widerstandskoeffizienten. Es wurden die folgenden Werte beobachtet:

152 1:. Holbora.

200 i - i 1;:1423 100,O ; 1,4156 j -- 200,l , 2,0716 1 -- 100,O ! 1,44451 j 6,1!06

- - I 1 _ _ .- -.

-- 190,s 0,3609 ' :1,7793 - 191,9 0,3561 I r1,77'J4 + 100,u 1,4:{91 ! - + 100,u 1,4:197 ~ S,7769

4- 100,o 1,4:;90 ! :),7$7:i - i8,2 0,7118 j __

152 1:. Holbora.

Der Widerstand W I hat sich sehr gut gehalten, wahrentl H' I1 eine gr6Sere Veranderlichkeit zcigte, was jedoch an der Verbindung der Zuleitwgen liegt. Diese versngte vollsthdig bei der Erhitzung auf 400O.

Fur Wismut standen uns Proben zur Verfugung, die in der Reichsanstalt besonders gereinigt waxen. l) Sie wurden von der Firma H a r t m a n n & B r a u n bei der Tempe- ratur von 265O zu Draht von 0,2 mm Durchmesser gepreSt. Stucke von 10 cm Lange dieses Drahtes, deren Enden ohne Lot mit Silberzuleitungen verschmolzen waren, bildeten die zu messenden Widerstande, die in dunnen Glaskapillsren lagerten. die ihrerseits wieder nebst den Zuleitungen von nusgepumpten weiteren Rohren umgeben waren. Als Beispiel fiir mehrere gemessene Widerstande, die sich nicht wesentlich unterschieden, mogen die beiden folgenden dienen:

1l"ismut.

Zwischen den beiden ersten Messungen bei 100° wurde der erste Widerstand sechs Stunden auf 2OO0 erwarmt, wahrend dies bei dem zweiten vor der ersten Messung geschah. Die hierdurch bewirkten Anderungen : Abnahnie des Widerstandes und Zunahme seines Temperaturkoeffizientea stehen in voll- kommener Ubereinstimmung mit dem Verhalten anderer Metalle. Ein Umwancllungspunkt, dessen Bestehen Cohen und Moes- veldz) bei 75" aus der Anderung der Dichte geschlossen haben, l&Bt sich durch den Verlauf des Widerstandes nicht bestiitigen. Wir stimmen dem Urteil R igh i s und van Aube l s bei, daB die bedeutenden hdcrungen der Leitfahigkeit, welche Mat - t h i e sen und von Bose nach der Ermarmung des Wivmuts

1) F. Mylius u. E .Groschuff , Zeitechr. f. anorg. Chem. 96. p. 237.

'1) E. C o h e u u. A. L. Ti. N o e s v e l d , Zeibchr. f. phys. Chem. Yi.

.

1916.

p. 419. 1913.

Widersta ) I dskoe ffi: ient r eiir er Metalle . 153

auf 100 beohachtet haben, nur bei serunreinigtem Metall auf- treten.

Ahodilrm. Der Rhodiumdraht wp.r etwa 1 rnin stark, hatte aber unregelma6ige Gestalt, da ihn die Firmn H e r a e u s wegen seiner Spr6digkeit gewnlxt hatte. Er staiiinite von derselben Probe. die ich friiher in Gemeinschaft luit Day auf ihre Thermo- kraft untcrsuclit hatte und die im chemischen Laboratorium der Reiclisanstalt in groBer .tteinheit hergestellt war. Dae Metall, das ,Jaeger und I I iesse l2ors t spater in Form eines dicken gegossenen Stabes vorlag, scheint nicht ganz so rein gewesen PU sein

D3 der Draht wenig biegsaru war, so wurde er in 10 cm l u g e Stiicke zerlegt, die luit Porzellnnkapillaren uberzogen und an ihren Enden aneinandergeschweiflt im Zickzack zu einem Rindel zusammengefa6t werden konuten.

Das Metall eines zweiten Widerstandes RhII, der aus einem 0,l cm starken Blech geschnittcn und zwischen Glimmer- pliittchen :ingeordnet wurde, erwies sich wenig rein. Beobachtet wurde : . - - _ _ _. - - ._ -_ - . - - - --

.. - -. 1,4428 0,162:) 0,6580

1.89HT)

2,9293 3,463i 3,4710

2,4273

2,9184

. . . . . . - . . . . . . - ... . . . . . . . . . . . _ _ -_ -. ... - '' +- 100.0'? ' 1.2d38

lO0,O

200,o S96,@ 494,P

-- 191.6

306,s

-

I 1;2854 1,9005 1,57S+

2,5017 0,4472

2,1820

Uer Widerstand R h l wurde vor der ersten und Rh I1 uach der ersten Reobachtung bei li0Oa und 500° langere Zeit gegliiht.

,Volyltl&. Es wurdeli zwei proben untersucht, Yon denen Drahte yon 0,25 mm Durchmeeser auf Qlimmerrahmen gewickelt in evakuicrten Qlasrohren eingeschlossen worden waren. Durch ( Ixydierung der ersten weniger reinen Probe entstand bei der Erhitzung auf 600" an der Innenseite der Glashtille ein wei5er Reschlag. wahreud der zweite Widerstand, desaen Draht

wir ller Deutschen Gasgliihlicht-Gesellschaft verdanken, unver- hndvrt blieb. ... - ..

. . . . . .

6,8824 G,9623

t ; ,9 6 3 3 -

--- 6,9631 6,964 1 7,0191

hlo I

R, H,,

1,3912 . . . ....

- 1,4 100 1,8323 3,3063 0,2359

2,7035 3,1563 1,4101

o,GH39

hI0 I1

l?l& 1,4274

1,4348 1,SdOl I ,4350 0,19 1 1 0,6660 2,346G 1,4350

_ -

-

2,846'3

Kupi'zr. Es kain derselbe Draht zur Untersuchung? den Henning ' ) friiher bei tiefer Temperatur gemessen hat. Beoh- achtet wurden zwei auf (ilimmerrahmen gewickelte Wid1.r- stantle Cu, und Cu, von 0,l mm Drditstarke:

__ 1,4313 1,8633 2,3344 2,7566 3,6172 0,1521 0,6584 1,4312

3,9393 3,9292

3,936!)

- --

4,047 I

4,05711 ;,IF571

-

/, +, 100,O"

' 100,o :i 200,l

' '200

380 100,o

1 - 192,l - 78,s

306. I

1,4060 3,5710 - 3,4687

1,1201 .-

_- :i,?59a 1,1331 j - 1,8661 , ::;2597 0,1473 3,2593 0,6500 j 2,3::54 j 3,2604

Die Abnahme des Widerstandes Cu, durch liingercs Nrhitzeii auf .300° beruht zum groBten Teil auf einer geringen Oxydatioii des Drahtes, die durch Luftspuren in der evakuierten Hulle verursacht wurde, und die bei 400° noch langsam, bei 500° aber schnell fortschreitet. Allerdinge scheint die giinstigste AnlaStemperatur, welche den kleinsten Widerstaud und den gr6Bten Widerstandskoeffizienten hervorbringt, bei 500 O bereit8 iiberflchritten zu sein. Sie lie@ bei 380°, wo der Widerstand Cu,

1) F. Henuing, Zeitschr. f. Inatr. 1914, p. 116.

" i t l t i . s t a ? i t ~ . ~ ~ c ~ f ~ ~ ; e r i t reincr Metalk. 155

J!ei Stunden gehalten w d e , nachdem vorher die Wirkung c!:iier Erwarmung auf 200 O heobachtet worden war.

Aluminium. Durch die neuerdings in der Reichsanstalt nugestellten Versuche iiber (:lie Reindsrstellung des Aluminium stand UIIS dieses Metali in einer Reinheit zur Vorfugung, wie c.'F. bisher im Handel nicht zu haberi war. Zwei unabhangig voneinander hergestellte Probe11 davon, A1 'V und A1 V', welche (tie Herren 1'. ucd W. X y l i u s nach einem neuen Verfahren tfiirgestellt haheu, gcliiiren tler dritten Reiniguugsstufe an: ihre 1Tnreinheit betrBgt weniger 31s 0,l Proz. Der Gehalt an Eiseu, r l i i ~ nebeu Silixium die ge- ijhnliche Verunreiiiigung vom Alu- rt!iiiium dev Haiidels bildet, betrug nur etwa 0,04 Proz. AuBer- t i m wurdcu noch drei weriiger reine Sorten untersucht. Be; alien wurde Draht von 0,2 bis 0,25 mill St i rke benutzt, der auf Glimmerkreuze gewickelt wurde ; die Glashullen wurden ausgepumpt. Die Zuleitungen bcstanden entweder %us A h - iuinium- oder aus Silberdraht und wurden an die Enden deu Widerstandes angeschrnolzen.

'In Tab. 2 ist der griiBte Teil der nn den Aluminiummider- stliudcn angestellten Messungen zusammengestellt. Von den Sorten I V uiid V sind niehrere Widerstiinde aufgefuhrt.. Die M?erte yon t , deneu keitie Beobachtung von X/R0 entspriclit, Lrdenten Anlabtemperatwen, auf welche arts zugehorige Ito folgtc~.

Die Wirkung, welche die verschiedene Hohe der Anlab- te:nperatur auf den Widerstand und den Widerstandskoeffizienten ausubt, ist bci allen Sorten g1eic.h: die gbst igste AnlaStempe- mtur, welche den kleinsten Wert des Widerstandes und den groBten des Widemtandskoeffizienten hervorbringt, liegt 'oei 250°, wie fiir die letetere GroBe noch deutlicher die folgende l'lbersicht zeigt:

W i de rs t i i 11 disk o ef i i zi en t a", ,w. 1W. .- . . . - - . -

Sorte ' Unreinheit ~ t = IOOo 1 t =280u I t = 2 5 0 ° ....

11 111 I V V

I I .... . . . . . . . . . . . . . . . -. . . . . . . . . . . i

1,6 :I 410 : 429 1 429

0,1 ;I 423 i 440 j 446

0,l .I 412 I 425 j 426

417 : 446 i 447 I 1,2

.............. - . . . . .

t = 3 2 0 °

424

436

443

422

- __

1 j c ; L. €lOl/>O?-tI.

Tab el 1 e 2. Reobaclituugen an Aluminium.

LO0,O

- 78,2 f 199,6

?SO 100,o

- 191,s

100,o

- 193,O

+ 320,O

- 100,C)" 100,o

+ 20,o - 7Y,2

225

- 189,6

-L 199,6

250 100,o

- 191,I)

- II)':,?)

+ l U O , O @

-- 78,3

620

t l?,l?, 1 I:,

AI I i + 100,0° 1,4104 1,6629 ,

2'20 - 1,6141 1,4293 - 0,1730 1,6192 0,6600 - 1,81;53 1,6181

- I , l it75 1,4295 __ 0,1774 -

1,424 1 - .- 1,6726

Ai IV, 1,424 1

1.439s 0,16 64 1,0884 0,6524 1,8833

1,444!1 0,1486

0,142!) 0,ti480

A1 IV, 1,4219

100,o 1,4096 __

199.6 1,8185 - 191;i 0;2163

+ 305,s 2,2681 305,O 2,26i2 N l , 4 ?,699H

- 78,2 0,6766

O,Y55 I

0,827 I

0,8872 .-

__ -

0,8265

n,S187 - 0,8191 _.

_-

1,0433

1,0752

' 1,074s - - - -

1,0706 -

Al IV, f 100,Oo 1 1,4246 1,1439

250 - 1,0944 loo,@ I 1,4446 .-

- 192,O 0.14tlP

220 _ _ 1,6381 100,O 1,4456 - 78,2 0,6491 .-

- 193,O 0,1426 1,631;;

+ 1!:4,7 0.8951 l,ti346

250 100,0

-- 191,9 + 200,i - 3 , s + :im

loo,@

- 1,6333 1,4 469 .-

1,8938 - 0,6451 -.

0,1447 1,6332

1,634 $ - ._ 1,4464

A1 V, + 100,O" , 1,411!1 I ,603i

- 1 ,.558J 6, :, - -,A2 100.0 1,4246 ' -

1,5592 - 192,s Oil735 + 20,O ' 1,0853 - 78,2 0,6629 + 199.i 1,8526

230 - 100,O 1,4255

-- 191,5 0,1751 + 250 _ _

A1 V, !00,O 1,4259

f l(Jo,Oo 1,4116 1,593G - 192.6 0,2006 -

no0 - 1,5589 - 190,3 O,lh77 - r 100,O 1,4216 -

500 .- ' 1.5R9h 100,O 1.4 120 -

-- i8,3 0,6i33 - f 1Y9,4 1,8259 1,5\7* - 192,3 0,201Q -

f 100,O~

100,o

100,o

+ 100,o

3 50

250

- 192,9 - 78,l

A1 V' 1 ,i 1 9f; __ 1,4248

1,4255 0,1706 0,6628 1,4253

-

1,3839 1,3677

1,965.5 - - - 1

1,3(iL3

Widersta~skoefj ir ieIr t miner Metalle. 157

Parallel mit der Zunahme von Ro und der Abnahme von uo,loo nach dem Anlassen tiber 250° hinaus geht die Rehiatallisation des Metalls , welche das Gefiige stark ver- iindert. Bei 250° angelassene Proben lassen noch keine Be- kristallisation unter dem Mikroskop erkennen. Die Kristalliten sind bei den auf 600° angelassenen Proben besonders groS und schon mit dem bl06en Auge xu sehen.

Vergleicht man die Widerstandskoeffizienten , welch die verschiedenen Sorten nach der AnlaBtemperatur von 250 O auf- weisen, so iiberrascht es, daS die reinste Sorte nicht den gr06ten Koef6zienten beaitzt. Sie ist i n dieser Reziehung allen drei un- reineren Sorten unterlegen.

Um dieses Ekgebnis nachzupriifen, wurden noch verachiedene Kontrollen angeetellt, obwohl die beiden Proben der Sorte V sehr gut untereinander tlbereinstimmten. Einmal wurde das Metall nochmals als Draht analysiert, um sicher zu gehen, da6 es bei dem Ziehen nicht verunreinigt wordeu war. Sodann wurde noch ein dritter Widerstand von Sorte IV untersucht, dessen Draht in der Weiee gewonnen war, da6 das ursprilng- liche Metall unter Verwendung von Kaliumbisulfat umgeschmolzen wurde. Dieses Schmelzsalz war niimlich bei der Heratellung der Sorte V ale Schutz gegen Oxydierung benutzt worden, wobei die Schmelze eine Spur Schwefel Cjedenfalls nicht mehr als 0,Ol Proz.) aufnehmen kann. Ein Einflu6 dieser Beimengung aiif die elektriechen Konetanten der Sorte I V was nicht zu bemerken, so da6 wohl auch die fur die Sorte V giiltigen Werte anabhilngig davon aind. Ebenso wenig war eine Verunreinigung des Metalla durch dae Ziehen nachweisbar. Weiteren AufechluS iiber das unerwartete Verhlten des Widerstandskoeffizienten der Sorte V werden noch reinere Proben geben, tiber deren Herstellung Verauche im Gauge sind.

Im folgenden eind die ftir runde Tomperatmen berechneten Werte von RIRo fir - 192, - 78 und + 200° mit den f ir 1 OOo zuaammengestellt.

Die Werte Bind geordnet nach der Q d 6 e der Zahlen R ~ o o ~ R o . Mit wenig Auenahmen zeigea die Zahlen der tibrigen Spalten dieeelbe Reihenfolge.

158 L. Holborsi.

Widerstandeverhliltnis R/R, der Alumiriiumproben. . - Sorte I z ~j - 1 9 ~ , 2 0 1 - 76,0° I 4- l @ O , O o I + 2oo,oo

! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. - . . . . . . . . -. -. - -. -. l ... -. . . -. - ........... I I

0,2153 1 0,2032

0,1806 i

0,1880 I U11748 1 0,1731 '

u, I 745

U,l ii2

0,1752

O,i564

0,1556

0,1&3:1

0,1470

0,1443

I 0,6747

0,6637

0,663:~

0,6634 i

I O,d5Y:!

0,651 1

0,6493

0,6500

0,6464

1,4ci36

1,4120

1,4216

1,4246

1,4246

1,4255

1,4254

1,4293

1,4293

1,4398

1,4423 1

1,4449

1,4456

1,4489

(hdmium. Die Cadmiumprobe war in der Eteichsaiistnl: gereinigt und gehiirt ebenso wie dns verwendete Blei und Z k k der vierten Reinheitsstufe an. Es wurden zwei WiderstaCntlP von 0,2 mm Drahtstarke untersucht. Der zweite, Cd,, bei deoi der Cadmiumdraht ohne Lot an die Silberzuleitungen geschmolzr:ri war, wurde bei 220 O lariger erhitzt, wodarch jedoch keine merit- lichen Xnderungen hervorgebracht mrden ; bei 300" wurde 1 . 1 '

stark korrodiert, und ciie Zuleitungeu schmolzen ab. . . . . . -. ........ . . . . . -. .....

Cd, .

'I ..-

......... . . . . .

2,2114 :! + 220 " - i ' 39686

- I1 -t 100,O ! 1,4236 :1,2651 2,2111 / j - 192,3 I 0,2522 -

?,?194 /I 200,4 1 1,8878 ' - i -- -. ' 1 - 78,3 1 0,6917

Blei. Der Bleidraht von 0,5 mm Dicke staminte von C. A. F. Kahlbaum. Er war ohne Lot an die Silberzuleitungen geschmolzen nnd konnte deshalb bis 300O beobachtet werdeii :

t I RIR, I--

_ _ . - - . -. . - ---

1,4230

WiderstundsR0ef;fizient miner Metalle. 159

t - _ __ - --

+ 100,oo 200,o 100,o 200,l

- 192,l - 78,3 + 305,6

. . . . .- - . - . . - -

1,4223

1,4221 ! - 1 0,2633 1,8769

I 0,6899 i 2,4069

Zinh. Die Leitfahigkeit des

1,6319 1,6313

1,6317 1,0336

1,6337

-

-

25 mm starken Dra Its wurde durch dss Anlassen immer besser. Die meieten Be- obachtungen wurden nach dem Anlassen auf 200° 'angestellt; die schlie0liche Erwarmung auf 3000 brschte keine wesentr liche Anderung mehr hervor.

. _.___. ~~

I I t

. .. __ -t loo,oo 199,o 100,o

- 1%,5 - 78,2 + 300,O

100,o

I w o . - .. . _- . .

1,4117 1,8511 1,4148 1 0,2180 I 0,6866 2,3107

I 1,4173 I

-_ L KO.. I 1,1444 I 1 1,1420 !

1 1,1408

_-

- I -

I - SiZber. Der Silberdraht yon 0,l mm Stiirke war von H e r a e u s

bezogen. Er scheint sehr rein zu sein. Der Widerstand blieb fast konstsnt, nachdem er anfangs mehrere Stunden auf 500° erhitzt worden war. Die in der folgenden Zusammenstellung vorkommende Zunahme um 0,2 pro Mille ruhrt von dem Bruch einer Zuleitung her, die neu angeschmolzen werden mu6te:

t -. - . __ - - + loo,oo - 191,l - 78,3 + 100,o 305,4 405,O 100,o 199,4 305,8 395,7

500

RlR, . -. - _ _ - - - 1,4039

0,2109 0,6830 1,4098 2,2856 2,7312 1,4098 1,8268 8,2890 2,6924

-

Gold. Der geprlifte Golddraht V O : ~ 0,l nim Dicke stammt m s einem alteren Vorrak und ist nicht ganz so rein, wie das spater von Mylius') nach der Xthermethode gereinigte Metall, das NeiBner in tiefer Temperatur auf seine Lcitfahigkeit unter- suchte. Doch ist derunterschied nicht groB. Es wurde beohachtet:

1,3563

1,2693 -

1,7797

1 -. - - -

t- 100,O~

- 191,l

+ 100,o

397,'i

100,o

500

- 78,3

305,4 480,'i

481,7 484,l

306,'L 199,4 305,8 395,; 409,.5 501.6

- _ _ - 1,3897

0,24 1 1 0,694.5 1,3983 2,2580 3,0533 2,6691 3,0574 3,0689 1,3982 2,2619 1,8061 2,2606 2,6600 2,7233 3,1517

-

lridiutft. Piir die Herstellung der beidon Widerstaude Ir 1 uiid Jr TI gilt dasselbo, wie fir die entsprechenden Rhodium- widerstaude. Die reinere der beiden Iridinmproben steht noali jmnier den1 Metall nnch, dns J a e g e r und Diesse lhors t i i i

F o r n ~ eines gegossenen Stabes untersucht halien. Wahrschein- lich weist da8 reinste Metall denselben Temperaturverlauf des Widerstandes auf, wie das Rhodium. Reobacbtet wurde:

. ~ _. . .. -.

t

c 100,O'J - 191,9 - 7Y,4

199,1

408,l

510,7

f 309,3

406,O

.iO9,3

Ir L

R,'6',

0,2257 ' __ 500 0,6922 ' 0,024733 100,o

14 , t - _ _ _ _ _ _

1,3934 0,024782 + 100,O'

2.235'2 I - ' 306.3

Ir I1

' Ro ._ . . .. . . . - ! 0,798:ll j 0,7684'1 ! - , -

i . -

\ _

, -

I 0,7883 i I -

1) F. Mylius, Zeitscbr. f. anorg. Cliem. 70. p. 203. 1911.

Widerslandskoeffirient reiner Metalle. 161

Der Widerstand Ir I wurde vor der ersten Beobachtung lingere Zeit auf 600° erhitzt, wahxend IrII for der zmeiten Messung mehrere Stunden lang anf 500, gehalten worden war.

Platin. Far Platin bedurfte es keiner besonderen Versuche, urn die Abhangigkeit des Widerstandes von der Temperatur zu bestimmen. Hier braucht man nur auf das Verhalten der Platinwiderstands-Thermometer zuriiokzugeifen, bei deren Mes- sung Platin von den verschiedensten Reinheitsgraden beobachtet worden ist. Von - 40° aufwilrts nimmt der Widerstand genau nach einer quadratischen Formel mit der Temperatur zu und wiichst im Gegensatz zu allen bisher behandelten Metallen ver- zogert an. Wir beziehen uns auf die Widerst&.de, die das gr6Ste o ~ ~ , ~ ~ ~ besitzen. Solche Driihte werden schon eeit vielen Jahren fast in stets gleicher Beschaffenheit von der Firma Hereeus geliefert. Das Platin aus anderen Bezugsquellen hat einen kleineren Widerstandskoeffizienten.

Fbr die Platinthermometer ist es von Wichtigkeit, sie in solchen Zustand zn bringcn, daS der Widerstand und sein Temperaturkoeffizient moglichst konstant bleiben. Fur diesen Zweck empfiehlt ee sich, sie bei jener Temperatur zu altern, wo sich mit dem Beginn der Rehistallbation die binderungen des Wideretmdes R, und des Temperaturkoeffizienten uo,loo umkehren. Es ist dieses das Gebiet zwischen 800 und 1000°. Die letzte Temperatnr kann man anch deshalb nicht vie1 iiber- schreiten, weil weiter oben die Zerstiinbnng des Platins groSe Veriinderungen des Wideretandes bewirkt. Urn zu xeigen, wie sich ein hartgezogener Draht bei dem elektrischen Ausgliihen verhalt, diene das folgende Beispiel, das sich auf einen 0,l mm &ken Draht bezieht, der zwischen den einzelnen Messungen bei 0 und looo jedesmal 112 h lang auf einer Temperatnr t gluhte, die sue Strom und Spannung bereohnet aurde:

_ _ _ _ _ ~ - 780

1140 1300 1500

6,3860 6:2908 6,3093 6,3976 6,7133

100 a0,100

o , a 8 5 ~

0,39118

0,39156 0,39144

0,39070

162 L. Holboru.

700 13,3685 0,39262 I( 9'20 5,9815 0,39171

Die Wideretiinde wurden auf den Gliihtemperaturen t, die den einzelnen Messungen von Ro und a! vorangingen, niehrere Stunden gehalten. Man sieht, die Temperatur von 1100O be- einfluSt die Werte von R, urid cc schori umgekehrt ah 900°. Man wird also a18 hijchsten Fixpunkt noch den Schmelzpunkt des Silbers fiir das Platinthermometer vermuden konnen.

Solchc giinstige Ergebnisse wie die angcgebenen erzielten wir jedoch nur mit Widerstiinden, die auf Hart,porzellan ge- wickelt und mit Schutzrohren aus demselben Stoffe umgebcn waren. Gewohnlich wickelt man den Ilraht auf Glimmerkreuze, die jedoch nicht so giinstig sind als solche aus Hartporzellan, welche die hiesige Porzellanmanufaktur auf unseren Wunsch xnit regelmaBiger Zahnung mgefertigt hat. Sol1 der Glimmer ebenso gut sein, so mu6 man ihn niit Sorgfalt aussuchen und vor dem Gebraiich hijher erhitzen a1s das fertige Thermometer. Hierbei verliert er dann aber sehr an Haltbarkeit. Einen un- gunstigen EinfluB auf den Platindraht iiben auch Schutzrijhren aus Hartglas aus. Selbst wenn man sie nur RO hoch bean- sprucht, da8 sie nicht erweichen, sind sio schadlich: der Platin- draht scheint in hoher Temperatnr leichte Verunreinigungen, viclleicht durch das Alkali des Glases, zu erfahren.

H'idersianriukoefjizient reiner Metalle. 163

Palladium. Die wenigen Werte, die far den Widerstands- koeffizienten dieses Metalls bisher vorliegen, weichen stark von einander ab; die gr60ten zeigt das von H e r a e u s bezogene Palladium. Es wurden zwei Widerstiinde untersucht, die aus verschiedenen Lieferungen dieser Firma stammen. Der Ver- such, die Drahte von 0,l mm Durchmesaer im Vakuum zu beobachten, fuhrten nicht zum Ziel: sie verdampften bei der Erwiirmung auf 500° schon stark und hielten noch nicht eine einzige Heizung aus. In der Lnft laufen die erhitzten Drahte bekanntlich blau an, doch blieb der Widerstand, der anfangs mehrere Stunden bei 500° gehrrlten war, bei den folgenden Erwiirmungen hinreichend konstant. Der Verlauf der Wider- etandskurve ist bei Palladium ahnlich wie bei Platin, nur ist die Verzogerung, mit der der Widerstand mit steigender Tem- perrttur wlchst, noch grober. Beobachtet wurde:

11,893 - - ---

t . . __ _- _. -

t 100,oo

+ 199,s - 192,7

78,l

301 ,O 424,8

I 199,9 306,O

I 498,s i 399,s

RlRo

1,3770 0,1844 0,6851 1,7276 2,0616 2,4416

+ 100,Oo 100,o

- 192,6 - 78,2 f 199,2

1,3468 19,164 1,3467 19,161 0,2955 - 0,7298 -

19,598 I

1,6582

pa, . . . - . . .

I RIB0

1,3726 1,7216 2,0691 2,3553 2,6373 0,1963 0,6881

-.

RO - - - ___-.

11,496 - -

11,495 11,497

11,497 -

Ergebnisse. Die Ergebnisse der Reobachtungen sind zueammengestcllt

in den Tabellen 3 und 4, und mar in der einen die Wider- staudsverhaltnisse B/B, und in der anderen die mittlereu Widerstandskoeffizienten 100 v, heide OroBen iiberall auf die- selhen 'I'emperaturen umgerechnet. Seben den reinen Metallen

T n b e l l e 3. \t'i,lcrstandsvc3rh8ltiiis K , I & .

- 1'J2"

0,1003 0,0878 0,2985

0.1563 0,1443 0,3361 0,2483 0,1619 0,1556 0,1931 0,1475 0,1502 0,1731 0,l i4.5 0,2534 0,2634 0,2200 0,2032 0.23G5 0,207 1 0,2163 0,2456 0.2375 0,2254

0,0060 0,1874 0,1970 0,235 3

- 76"

0.5800 0,5794 D,6 7 0 0

0,6524 D,Glb'i 0,7147 9,0'4.93 0,6597 9,6511 0,6665 0,6603 0,6602 0,6635 0,6ti34 0,6929 0,691 1 0,6862 0,6747 0,6855 0,6541

0,6940 0,6955

0,6774

0.693c'i

0,6860 0,6856 0,6897 0,7304

+ 1 0 0 ~ _ _ - _ _

1,6572 l,ti476 l,5210

1,4645 1,146.9 1,4456 1,4449 1,4428 1,4423 1,1350 1,4331 1,4313 1,4255 1.1954

1,4221 1,4146 1,4120

1,4098

1,12:16

1,4100

1,1096 I , 1018 1,3932 1,3931

1,3920 1,3770 1.3726 1.?468

+ 200

2.1726

2: I i i i

1,9574 1,8919 2,0714

1,9032 1,8903 1,8846 1,8659 1,8657 1,8540

1,5658 1,8769 l,b556 1,6285

-

-

-

I , 593.34 1,8!2!)3 7,5202

1,7943

1,8326 1,8087

1,7724 1,7281

1,660F I, 72-31

_ - -1- 300

3.4897 3,4738 3,0423

2,4793

... - .- . _ _

- -

8,3810 2,3462 2,34 87 2,308? 2,3075 - __ -

2,97&6 2,3407 - 2,2702

2,2442 2,2722 2,2350 2,19F5

2,1418 2.0583

2,2626

. . . ..

4,ti.i:;li _- 4,082"

3,0256 - ._

- 2,8b'il; _-

2,8254

2,7398 -

- -.

- - -

2,7161 2,7102 8,6931

2,6798 2,6306

2,4984 2,3678

-

Bind aucli die schwach vcrunreinigten aufgefiihrt ; die fur eie gelknden Werte sind kursiv gedruckt. Ferner ist bei cinigen Metallen der EinfluB der AnlaBtemperatur t beriicksichtigt.

fiberblickt man die Reihe der Widerstande, die nach der Grof3e des Verhiiltnisses R,,,/R, angeordnet sind, so fallt zu- nachst auf, da6 sich sowohl die ersten, als auch (lie letzten Glieder von den iibrigen besonders unterscheiden. Die ersteu

H'irlerstandskoef;fizieikt m'ner -4letullt. 166

eeichnen sich durch einen Widerstandskoeffizienten uo,,oo aus, der etwa dae ll(,-fache des fiir alle iibrigen Metalle geltenden Wertes h t r a g t und der sehr stark--mit der Temperatur wachst. Hierher gehiiren die magnetischen Metalle Eisen und Nickel; uber Kobald liiSt sich noch nichts aus~agen, weil 88 bisher nicht in geniigender Reinheit beobachtet worden ist. Der

Tabelle 4. Mittlerer Widerstandskoeffizient 100 a.

- -_

500° 380 500

i500) 250 200 250 600 300 500 380 500 250 250 220 200 200 BOO 500 500 600 300 500 600

800 500 500 2200)

- _ _

-_ Fe I k'e I1 h'i

W I A1 111 Bi A1 IV Rh A1 IY Mo I1 Lhl c U A1 V A1 V'

Pb Ztl A1 V Mo 1 Ag A1 IV W I I All I V

Pt Pd I Pd 11 Ta

ca

_ _ _ - 0,4247 0,4311 0,3257

0,4350 0,4404 0,3126 0,4397 0,4367 0,4354 0,4154 0,4496 0,4473 0,4302 0,4289 0,3856 0,3749 0,4091 0,4135 0,3937 0,4185 0,4052 0,3922 0,4020 0,4110

0,4211 0,4339 0,4322 0,3796

0,4926 0,4450 0,6266

0,4599 0,4476

-

- - 390

0,5322 0,5392 0,4230

0,4453 0,4533 0,3686 0,4495 0,4362 0,4473 0,4271 0,4356 0,4357 0,4314 0,4515

0,3963 0,4021 0,4171 0,4031 0,4050 0,4135 0,3931 0,3903 0,3926

0,4026 0,4031 0,3979 0,3455

~.

Oj3937

0,5355 - -

0,4800 0,4662

-.

--

+500

0,6572 0,6476 0,5210

0,4645 0,4469 0,4456 0,4449 0,4428 0,4423 0,4350 0,4331 0,4313 0,4255 0,4255 0,4236 0,4222 0,4126 0,4120 0,4100 0,4098 0,4096 0,4048 0,3982 0,3924

0,3920 0,3770 0,3726 0,3468

___

0,4622 0,4545 0,4409 0,4165 0,4233 0,4196 0,4252 0,4280 0,4104 0,4012

+150° 1 +2500 I +350° ____-

- 0,5022 0,4849 - 0,4371 0,4344 0,4252 0,4397 0,4283 0,4034

0,5468 - -. -

0,5078

0,4778

0,4526

- - - __ - - - -

0,4464 0,4487 0,4495

0,4452 0,4359

-

0,3804 0,3688 0,3572 0,3511 0,3302 0,3092 0,3495 0,3273 0,3067 0,3149 1 - 1 -

4- 450

1,4065

0,4410 -

- - - -

0,6278 - - -

0,4667 - - - -- - -

0,4538

0,5245

0,4651 0,4393

0,5456

0,2851

-

-

- -

Widerstandskoeffixient wird kleiner und nahert sich dem der abrigen Metalle, wenn die Magnetisierbarkeit aufgehart hat: bei Nickel oberhdb 400°, bei Eiaen oberhalb 100'.

Die Metalle mit dem kleinsten Widerstandeverhaltnis B,,&, unterscheiden sich dadurch von allen tibrigen, da6 das Widerstandsverhilltnis mit wachsender Teluperatur verzogert aneteigt. Zu dieeer Gruppe geharen Platin, Palladium und

Annalrn dw Phyulk. 1V. Folgr. 59. 12

166 L. lfolborn.

Tantal. I)a es noch unsicher ist, wieweit das letzte Metal1 in den bisher beobachteten Proben rein war, so bleibt vorlaufig noch ein Zweifel bestehen, ob ganz reines Tantal dieselbe Qe- setzmabigkeit befolgt. Wie das Verhalten von Rhodium nnd Iridium zeigt, ist das verzogerte Wachsen des Wideretands- verhiiltnisees keineswegs eine Eigenschaft alleB Platinmetalle.

T a b e l l e 5. Widerstandsverhiiltsnie R/M-,st.

.~

FeII FeI Na

A1 111 C U A l I V c u W I A1 IV Rh A1 V AlV’ MOII A1V

.- - ~ 380°

500 500

i 250 380 250 500

(2500) 300 600 250 1 250 500 1 500

- - - 780

6,599 5,783 2,245

4,480 4,477 4,378 4,396 4,174 4,184 4,075 3,833 3,802 3,453 3,320 3,303 3,146 3,119 3,078 2,898 2,928 2,824 2,734 2,624 2,007

3,658 3,501 3,330 2,472

--

Cd Pb Bi

P d I P d I I Pt

- 00

11,39 9,97 3,360

6,930 6,780 6,743 6,658 6,398 6,427 6,176 5,777 6,731 5,179 4,921 4,829 4,645 4,545 4,437 4,228 4,211 4,068 3,946 3,796 2,808

5,336 5,076 4,854 3,584

-. -

220 1 200 200

500 I 500 I 800

- t 1000

8,76 6,52 5,096

10,027 9,716 9,743 9,529 9,370 9,269 8,912 8,235 8,168 7,431 6,949 6,807 6,547 6,430 6,182 5,960 5,887 5,715 5,618 5,399 4,060

7,348 6,967 6,757 4:658

-~ ._ -

- - t2000 -__ -

!4,65 7,296

!3,11 .2,650

L2,422 L2,523 12,148 11,755 L0,711

9,760

8,833

-

-

8,999

8,434 7,961 7,753 7,616 7,456 7,442 7,126 5,317

9,221 8,742 8,604 5,620

-

- + 3000 39,56 34,79 10,19

h,kI

I_.

- -

15,36 15,86 15,08 14,70 - -

12,16

10,92

10,64

- - 9,74 9,60 9,41 9,24

9,03

10,98 Z0,41 10.39

-

-

-.-

- 46,40 13,68 - - -

18,57 18,92

17,84 - - -

14,69

13,OO - - -

lZ,67 11,48 11,28

.-

.-

- -

12,63 11,97 12,13 -

Es wurden noch Beobachtungen an Osmiumfaden angestellt, welche die Deutsche Gasgliihlicht-Gesellachaft in dankenswerter Weise zur Verfiigung gestellt hatte. Doch envies sich dieses Material als nicht rein genug, so da0 hier ebenso wie bei Ruthenium uber das Anwachsen des Widerstandsverhaltnissee noch keine Angabe gemacht werden kann.

Der Verlauf der Widerstandskurven gewinnt an Ubersicht,

Wideratandsheffitient reinet Metalk. 187

wenn man daa VerhMtnie nicht auf Oo, sondern a d die tiefsta Beobachtungstemperatur - 192O bezieht. Dies iat in Tab. 5 geschehen, die teilweise in der F'igur graphiech dargeetellt iet. Die Kurven, welche der Ubereiccht regen anegelaaeen sind, kiinnen leicht a n der Hand der Tabelle ergknzt werden. Bei dem Anwachsen dea Widerstandsverhaltnieaee tiberwiegt ds8

t-

Fq. 1.

der absolnten Temperatur propohonale Wed 80 eehr, da8 die Kurven nor echwach gekriimmt eind, aber keineewege alle gleichmliflig. Vielmehr zeigen die Kurven fur Zink, Cadmium, Blei und namentlich fnr Wiemut eine sfirkere Kriimmung ale die anderen, weehalb eine Darstellung des Wdersttlndeverhit- nisses RIR, vie1 mehr Schnittpnnkte der Knrven untereinander aufweieen wttrde.

Schimankl) hat gezeigt, da0 die Widerstandekurven der Metaile ebenso aufeinander folgen, wie die zngehiirigen charak- teristischen Temperatnren De by es, wenn die Widerstandewerte

1) H.Schimank, Ann. d. Phys. 46. p. 706. 1914. 12 *

168 i.. liolbor,r

um einen Zueatzwideretand verinindert werdeu, der so ange- nommen wird, daB die Widerstandskurven die 'I'emperatiirachse im absoluten Nullpunkt beriihren. Die Kurven unserer Figur zeigen diese Reihenfolge unmittelbar, wotrei allerdings nicht das reine Aluminium F, sondern das unreinere Metall 111 dem bekannten Werte der charakteristischen Temperatur ent- sprache. Fiir Rhodium, Molybdan und Tantal liegcn no& keine Werte dieser Temperatur vor und fiir Siiber, Platin, Palladium unterscheiden sie sich so wenig, dati hier eret nach rieuen Beetimmungen entschiedeu wcrden kann

Die Widerstandskurve laEt sich auch nicht in hoherer Tomperatur fir irgendeins der Metalle, deren Widerstand be- schleunigt mit der Temperatur wschst, durch eine quadratische Gleichung darstellen, wie sie fiir Platin so genau in einem groEen Temperaturbereich zutrifft. Wegen des nicht cinfachen Verlanfs, den der Widerstandskoeffizient dieqes Metalls i n tiefer Temperatur aufweist, hat man wohl fiir diesen Bereich Bleitbermometer benutzt. Sie zeigen jedoch geringere Beetiin- digkeit als die Platinthermometer und htlben deshalb weiiig Eingang gefunden. Als sehr bestiindig hahen sidi bei uneeren Messuugen die Widerstiinde aus Wolfram und Molybdan er- viesen, die man in tiefer Temperatur Noh], ohne sic ins Va- kuum einzuschlieBen, verwenden kijnnte. Jedoch miissen erst uoch Beobachtuugen unter der 'Cemperatur der fliissigen Lnft dufschluB dber den weiteren Verlauf der Widerstandskurve geben.

Alle untersuchten Widerstandc waren aus gezogenem Material hergestellt, welches auf die gunstigste Temperatur angelassen die Hochstwerte der Lcitfahigkeit und des Wider- standskoeffizienten aufweist. Rird diese Temperatnr iiber- schrittea, so nahmen beide Gr68en mit dem Eintritt der Re- kristdlisation ab. Es bedarf noch der Untereuchung, wie sich Einzelkristalle verhalten. Versuche nach dieser Richtung wur- den an deu kristallinischen Wolframdrahten der Firma P in t sch ttngestellt; doch haben sie bisher zu keinem Ergebnis gefuhrt wcgen der Schwierigkeit , welche eine tempcratnrbesUndige Verbiudung dieser Widerstande mit den Zuleitungen bereitete.

Verschiedene Metalleorten, die mehr oder weuiger starke Verunreinigungen dmselben einkchen Metalls daretellan, zeigei

n'illerxtantf.oRoef~zient reiirer Metaile. 189

Widerstandskiirven, die in der Rogel in dem gauze11 Beobach- tungsbereich nebeneinander herlaufen. Infolge davon weist eine Sorte mit den1 gr66tori u , , ~ ~ , , den kleinsten Wert ftir W-1y2/Wo ~ i i f nsw. Der Wert ao,,,, kennzeichnet also die Widerstandskuroe ttines nicbt zu stark verunreinigten Metalls tiinreichcnd, a:whdeni fir die reinen Meblle der ganze Verlsuf hekannt iJt.

f h ~ c r Aluminium, bei dem der griiBore W iderstandakoefti- Aeut dem geriageren Reinheitsgrade entsprach, sind noch neue Versuche unter weitergeheuder Reinigung des Mctalls im Ganga.

(Eirigegaugen 7 . A p r i l 19 19.1