R. Kremann u.. P. G. v. Rehenbwg. Elektrolyse einigw Zinnlegierulzgen. 1

ober die Elektrolyse einiger Zinnlegierungen. Ton ROBERT KREMANN und PAUL GRUBER v. REHENBURG.

(Unter Benutrung einzelner Versuche von Ing. BUDAN.) Mit 88 Figuren im Text.

I. Einleitnng nnd Xethoaik.

Die alteste Beobachtung, daB geschmolzene Legierungen beim Durchgang eines galvanischen Stromes hderungen ihrer Busammen- setzung erfahren, stammt von GERARDIN.~) So beobachtete z. B. dieser Forscher, daB nach der Elektrolyse von flussigem Natrium- amalgam dieses nur am negativen Pol Wasser zersetzt, sich also dort das Natrium angereichert hat, sowie, daB eine Blei-Zinnlegierung, sog. Klempnerzinn in geschmolzenem Zustande beim Durchgang eines elektrischen Stromes sich in der Weise verandert, daB es nach Erkalten auf der einen Seite weich, auf der anderen sprode wird. Diese rein qualitativen Beobachtungen gerieten deshalb in Vergessen- heit, weil E. OBACII~) bei Wiederholung dieser Versuche - jedenfalls infolge Anwendung zu geringer Stromdichten - keine Konzen- trationsanderungen beobachtet hatte und GERARDIN - allerdings etwas vorschnell - eines Irrtums zieh.

In neuerer Zeit haben C. N. LEWIS, E. G. ADAMS und E. H. LANMANN~) mit relativ geringen Stromdichten an Kalium- und Natriumamalgamen Elektrolyseneffekte, wenn auch nur geringe, festgestellt und dieses Phanomen in Zusammenhang gebracht mit der Abnahme des Leitvermogens des Quecksilbers durch groBere Mengen von Natrium und Kalium.

Im verflossenen Jahre hat der Eine von uns mit einer Reihe von Mitarbeitern4) feststellen konnen, daB man bei genugend hohen Stromdichten der GroBenordnung von 100-1000 Amp. pro qom

l) Compt. r e d . 68 (186l), 727. 2, Pogg. Ann. Ergb. 7 (1876), 280. 3, Journ. Amer. Chem. SOC. 37 (1916), 2666. *I dlonatshefte far Chemie 44 (1923), 401, 383; 46 (1924), 133; Z. phya.

' Chem. 110, 659 (Nemtfestschrift), 1924. 2. anorg. u. allg. Chem. Bd. 140. 1

2 R. Kremann und P. @. v. &henburg.

ganz allgemein bei der Elektrolyse von Legierungen in geschmolzenem Zustande Elektrolyseneffekte in dem Sinne beobachtet, daB sich das eine Metall an der Anode, das andere Metall an der Kathode anreichert. Der so anden Elektroden erreichte maximale Konzentrationsunterschied ist ceteris paribus fiir jede Stromdichte charakteristisch und steigt, mit steigender Stromdichte an, um sich assymptotisch einem Grenz- werte zu nahern, der bei weiterer Steigerung der Stromdichte nicht mehr weiter iiberschritten wird; anderseits beobachtet man, daB die Effekte ceteris paribus absinken, sobald der Elektrodenabstand - Rohrlange - eine gewisse Lange unterschreitet. Oberhalb einer fur jedes Metallpaar charakteristischen Rohrlange bleiben ceteris paribus die Effekte unabhangig von der Rohrlange. Dies ruhrt jedenfalls daher, weil das Auftreten des Elektrolyseneffektes bedingt wird durch das KompromiB zweier inverser Faktoren , der Konzentrations- verschiebung unter dem EinfluB des Potentialgefalles und der ent- gegengesetzt wirkenden Ruckdiffusion. Unterhalb eines gewissen Elektrodenabstandes tritt ceteris paribus letztere bestimmend in den Vordergrund.

Noch ziemlich wenig geklart scheint der TemperatureinfluB, der nach den bisherigen Erfahrungen ein nur geringer ist.

Wahrscheinlich werden die beiden obenerwahnten inversen Einflusse innerhalb drr bislang untersuchten Temperaturintervalle clnrch Steigerung der Temperatur gleichmaaig, aber in entgegen- gesetztern Sinne beeinflullt, so daB es praktisch zu einer gegen- seitigen Kompensation derselben kommt .

Was den Wanderungssjnn der Metalle in einzelnen Legierungs- paaren anbelangt, so wurde festgestellt, dalj beim Legierungspaar

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das Metall mit der grofieren Leitungskapazitat im Sinne von BENEDICKS~) zur Kathode wandert, worauf aufmerksam zu machen Herr BENEDICI~S die groat? Liebens- wurdigkeit hatte.

kapazitat C = x M /y = Atomare Lcitfiihigkeit/Schwingiingszahl. 1) Jahrbuch fiir Radioaktivittlt und Elektronik 18 (1916), 381. Leitungs-

Elektrolyw einiger Zinn2egiewngen. 3

Wenn man als Elektrolyseneffekte die maximalen Konzen- trationsunterschiede zwischen den Elektroden nach der Elektrolyse definiert, so ergab sich ganz naturgemaB, daB ceteris paribus bei ein und demselben Metallpaare die Effekte am groBten sind bei der aquimolaren Zusammensetzung der Legierung und mit steigendem Uberschusse der einen oder der anderen Komponente abnehmen. Falls jedoch das Phanomen der elektrolytischen Stromleitung in geschmolzenen Metallegierungen auch in kausalem Zusammenhange steht mit der Aifinitat der beiden Legierungsteilnehmer, wie diese der Eine von uns vermutet hattel), durfte dort, wo die Metalle mehrere und von der aquimolekularen Zusammensetzung abweichende Ver- bindungen geben, eine Abweichung von dem einfachen, oben skiz- zierten Bilde der Abhangigkeit der Elektrolyseneffekte von der Zu- sammensetzung der Legierung zu erwarten sein.

Gegenstand vorliegender Untersuchungen war das Studium der Elektrolyseneffekte bei den binaren Legierungen von Zinn mit Blei, Wismut und Antimon. Die grundsatzliche Versuchsanordnung war die 1. c. beschriebene. Die geschmolzene Legierung wird in an beiden Enden aufgebogene Kapillaren, und zwar bei den Pb-Sn, und Bi-Sn-Legie- rungen aus Weichglas von bestimmtem Querschnitte (0,5--2,0 qmm) homogen und lunkerfrei eingezogen, an den Enden Kupferdrahte ein- geschmolzen und die so montierte Rohre in Horizontalstellung in einem Gas- oder Elektroofen auf die gewiinschte Temperatur (bei den Pb-Sn- Legierungen auf 350°, bei den Bi-Sn-Legierungen auf 300O) erhitzt. So- dann wurde der Elektrolysierstrom etwa durch 4 Stunden durchgesandt. Diese Zeitdauer genugt nach den bisherigen Erfahrungen, um die jeder Stromdichte charakteristischen Elektrolyseneffekte zu er- reichen. Sodann wurde unter Stromdurchgang erkalten gelassen - dies, urn den EinfluB der Ruckdiffusion entgegenzuwirken -, die erkaltete Kapillare von den Endstellen, die die Zuleitungsdriihte tragen, befreit und der ubrige Teil in Stuckchen von 15-38 mm geschnitten, und zwar an den Elektrodenenden in kleinere, nach der Mitte zu in groBere. Diese Stuckchen wurden gewogen und vom Anoden- gegen das Kathodenende fortlaufend numeriert und analysiert. Die Gewichte bzw. die Langen der einzelnen Stiicke und ihre durch Analyse ermittelten Zusammensetzungen ergeben dann bei reihenweiser Anordnung ein Bild von den schrittweisen Konzentrationsanderungen. Bei der Elektrolyse geschmolzener Sn-Sb-Legierungen konnten wegen deren hoheren Schmelzpunkten Glaskapillaren nicht verwendet werden.

’> Monatshefte fiir Chemie I. Mitt. 44 (1924), 401. 1*

4 R. Kvemann und P. G. v. alumburg.

Es wurden Kapillaren aus Schamotte auf folgende Weise verfertigt : Ein zur Fabrikation feuerfester Steine verwendeter Scherriottemortel - ein Gemenge aus 2 Teilen gepulverter Schamotte und 1 Teil plastischen Ton -, welchem noch reiner Kaolin (dem Volumen nach etwa 1/3-1/4), zugesetzt wurde, urn die Dichtigkeit und Feucrfestigkeit zu erhiihen, wurde init so vie1 Wasser angemacht, daIj sie sich plastisch anfuhlte und in einer zerlegbaren Forin 20 em lange Kapillaren gepreBt (Fig. l),

an der Luft getrocknet und klingend hart und dicht gebrannt. Das Lumen der Kapillare geht in den beiden Kopfen in zwei senkrecht aufsteigende Erweiterungen uber, welche iiur Fullung und Aufnahme der Elektroden dienen. Oben sind die Kopfe eben, um dem gleichfalls aus Schamotte gefertigten GuBtrichterl) einen festen Sitz ou gewahren.

Die zur Herstellung der Kapillaren verwendete zerlegbare Form (Fig. 2) besteht aus zwei abnehmbaren Seitenwanden A A , den1 10 mm breiten Boden B, 2 Kernen E fur die Elektrodenerweito- rungen und einer Nadel L) von etws 1,6 mm Durohmesser. Die Forin ,wid durch 2 Schrauben C mit Flugelmuttern zusamniengehalten. Vor

l ) Vgl. Nonatsh. f . Chemie 15. VI. Mitt. d Folge.

Wektrolyse e in igw Zinnlegier.unge,n. 5

dem Einstampfen der Schamottemischung wird ein Papierstreifen in die Form gelegt, um ein leichtes Loslosen vom Boden zu erreichen, die beiden Kerne eingesetzt und halbvoll gestampft, dann wurde die Nadel D eingesetzt, ganz vollgestampft nnd festgepreljt. Durch Umkehren der Form, Herausnehmen der Nadel, der beiden Kerne, Losen der Schrauben, Abstreifen der Seitenwande und Abheben des Bodens war die Kapillare F fertig bis auf zwei kleine Locher L in den Endflachen, welche gesondert mit ieingesiebter Schamotte- mischung (nicht reinem Kaolin) verstopft wurden. Dio Lange der Form war so bemessen, daB die Kapillaren nach dem Trocknen - und Feuerschwinden - 19 bis 20 cm lang waren. Die solcher Art her- gestellten Kapillaren wurden in einen Gasofen von der Art eines kurzen Verbrennungsofens eingesetzt, die Decksteine aufgelegt, auf den einen Kapillarenkopf etwas gebrannte Magnesia aufgestreut, ein geichfalls aus Schamottemasse gefertigter Guljtrichter dicht aufgesetzt und nun auf die erforderliche Temperatur von rund 680° angeheizt. War diese sicher eingestellt, so wurde die Legierung ein- gegossen. Naoh vollstgndiger Erfullung der Kapillare tritt etwas Legierung an dem anderen Kopfende Bus. Hierauf wurden hier statt Kupferdraht Eisendrahtelektroden, welche von der flussigen Le- gierung nur wenig angegriffen werclen, eingesetzt und die Elektrolyse in der oben beschriebenen Weise durchgefuhrt, sodann unter Strom- durchflul3 teilweise erkalten gelassen, der Elektrolysierstrom ab- gestellt und das Rohr durch Aufspritzen von Wasser moglichst raech abgeschreckt. fichlieIjlich wurde die Metallseele durch Aufbrechen der Kapillare herausgelost, blank geputzt und stuckweise vom Anoden- gegen das Kathodenende der chemischen Analyse unter- worfen.

11. Die Elektrolyse von Pb-Sn-Legierungen. Zwecks Studiums des Einflusses der Stromdichte kam hier eine

rund 370/, Pb enthaltende Legierung, wie sie etwa dem Eutektikum entspricht, zur Verwendung. Die wahrend der Elektrolyse herrschende Temperatur war durchweg etwa 350, C, welche Temperatur uber der Liquiduslinie des Systems Blei-Zinn liegt. Die Dauer der Versuche betrug bei Versuch I-VI 6’. Versuch XIV, bei dem durch einen unglucklichen Zufall die mittleren Rohrstucke wegfielen, zeigte, daki bei Sstundiger Elektrolysierdauer der Effekt nicht nennenswert sinkt. Die ferneren Elektrolysen dauerten daher 4 Stunden. Zwecks Analyse der einzelnen Teilchen der erstarrten Legierung (siehe oben) wurden dieselben in roter rauohender Salpetersgure gelos t und die

6 R, Kremann und P. G. v. Rehenburg.

gebildete m-Zinnsaure als Oxyd zur Wagung gebracht, nachdem wir uns von dessen genugender Reinheit uberzeugt hatten. Zwecks Kontrolle wurde ubrigens hiiufig im Filtrat von der Metazinnsaure das Blei als Bleisulfat durch Abrauchen mit Schwefelsaure ab- geschieden und bestimmt.

Die Ergebnisae der einzelnen Versuche mit verschiedener Strom- dichte fur eine Legierung mit 63 Gewichtsprozent Zinn = 75 Atom- prozent Zinn sind in den Tabellen 1-10 wiedergegeben und in den Figuren 3-11 in graphische Darstellung gebrachtl), indem fur die

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ROhr/aqg e Fig. 3. Rohr I. Fig. 4. Ebhr 11.

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Fig. 5. Rohr 111.

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Fig. 6. Rohr IV.

1) Versuch mit Rohr 14 wurde nicht zur graphischen Darstellung gebracht, de nur die Endteile zur Analyse kamen.

Elektrolgse einigw Zinnlegierungtm. 7

Fig. 7. Rohr V.

Rohr/ang e Fig. 9. Rohr VII.

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Rohdange Fig. 10. Rohr X.

Rohdange Fig. 11. Rohr XIII.

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Elektrolyse einiger Zindegierungen.

Tabelle 10. Rohr XIV. Rohrliinge 26,3 cm. Stromdichte 8,0 Amp./qmm. -_ -

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67,2

11

einzelnen Versuche die Lgngen der aufeinander folgenden Stiiok- chen der Legierung fortlaufend als Abszissen, als Ordinaten die zu- gehorigen analytisch festgestellten Zinngehalte aufgetragen er- scheinen. Diese Diagramme machen hier, wie im folgenden, die Anderung der Zusammensetzung vom Anodenende nach dem Ka- thodenende ersichtlich. Der Zinngehalt jedes Stiickes entspricht der

‘1 I : : ; ; : ; : ; : : : : : : ; : - - _ _... _ _ -

9 2 3 4 5 6 7 8 9 W I i 7213147516 Fig. 12.

mittleren Zusammensetzung. Er wurde etwa der Mitte des Stiiokes zugeteilt und erhalt man die maximalen Elektrolyseneffekte in jedem Falle durch Extrapolation nach den Enden des elektrolysierten Fadens. Man sieht also, da13 Elektrolyseneffekte eintreten in deni Sinne, dal3 Sn, das Metal1 mit der geringeren Leitungskapazitat, zur Kathode, Pb zur Anode wandert.

Wie man im besonderen aus Fig. 12 ersieht, steigt der Elek- trolyseneffekt mit steigender Stromdichte an und diirfte bei 16 Amp./qmm seinen maximalen Effekt von 11% erreicbt haben.

12 R. Kremann und P. G. v. Rehnburg.

Bei diesen Versuchen war die Rohrlange nioht strenge gleich, sondern schwankte zwischen 19 und 28 cm. Die Tatsache, da13 trotz- Clem die einzelnen Versuche gut in eine Kurve der Abhangigkeit der Effekte von der Stromdichte einpassen, lie13 vermuten, da13 mit der Rohrlange 19 die ) ) Grenzrohrliinge" bereits uberschritten war, eine Vermutung, (lie wir durch gesonderte Vereuche bestatigen konnten.

Die diesbeziiglichen Versuche mit einer Legierung mit 63O/, Sn und der Stromdichto von 15 Amp./qmm sind in den Tabellen 11-14 bzw. den Figure 13-16 wiedergegeben, in der Ubersichtstabelle 15 z usammengef aB t .

Auswage SnO, . . Sn . . . . . .

Auswage PbSO, . o / o P b . . . . . .

0,1276 -

58,6 -

0,1305 -

60,3 -

0,245 0,1684 1 0,1679 1,5 1 ' I 0,1988 0,1346 1 0,1364

61,7 - 1 63 - ' 63,; - 1 - 1 - 0,1314 -

6,0 -

Ta,belle 12. Rohr XIVa.

~ _ _ _ _ _ _ _ Einwage . . .

Einwage g . . . . I 0,102 1 0,1013 1 0,1312

Auswage SnO, . . 1 0.08 Auswage PbSO, . 1 -

Liinge cm . . . . 1 1 I

@lo Sn . . . . . . 62,9 O/,,Pb. . . . . . I - -

--__ 0,1042l 0,1033 0,20841 0,358 0,35631 0,2007 -

- Auswage Lange om RnO, . . 0,0766 1 0,0786 1 Auswage PbSO, - -

= 0,1007 1 0,0844 -

66,I

:,158 1 :&13 3 3 0,28481 i , l70 1 Tabelle 14. Rohr XVI.

- -___ -___-~- -__-- -

o/o Sn . . . . [57,9 59,9 /60,2 162,; (63,O 166,F \ -

Elekfolyee einigw Zimlegiermlzgen. 13

GO

8ohrliinge R ohr/&nge Fig. 14. Robr XIV:;. Fig 15. Rohr XV.

Fig. 13. Rohr LY.

Rohrliinge Fig. 16. Rohr XVI.

RohdBinge Fig. 18. Rohr XVII.

05g0kId 85

RohrlCnge Fig. 20 'Rohr KTX

0 70 20 30 Rohr/ange

Fig. 17.

8ohr Gnge Fig. 19. Rohr XVIJI.

Z usammens etrung G e wichts - YO.

---AtQm- 70. Fig. 21.

14 R. Kremalzn. und P. 0. v. Rehenburg.

Rohr Nr. . . . . . . Rohrlange cm . . . . Querschnitt qmni . . . Stromstiirke . . . . . Stromdichte Amp/qmrn

Aus der graphischen Darstellung der Abhangiglreit der Elektro- lyseneffekte von der Rohrlange in Figur 17 ersieht man, daB auch hier mit steigender Rohrlange ein Ansteigen der Effekte eintritt, daB aber von einer Rohrliinge von rund 15 em bereits die Grenz- rohrlange erreicht ist, oberhalb der eine weitsere Effektsteigerung nicht mehr eintritt.

SchlieBlich wurden Versuche angestellt uber die Abhangigkeit dcr Elektrolyseneffekte von der Zusammensetzung der Legierung, 1x4 konstanter Rohrlgnge von 19 em und einer Stromdichte von 14,5-14,6 Amp./qmni. Aus den in den Tabellen 16-18 bzw. den Figuren 18-20 wiedergegebenen Versuchen folgt, wie im besonderen ms der Ubersichtstabelle 15 und unter Einbeziehung des Versuches mit Rohr X (Tabelle 8) aus der graphischen Darstellung der Ab- hiingigkeit der Elektrolyseneffekte von der Zusammcnsetzung in

IX XIVa XV XVI XVII XVIII XIX 7 1 5,O 15 19,l I 19,6 1 18,9 - 1,21 1,21 1,22 0,51 1,lO 0,628 - 18,3 18,3 18,3 I 7,45 I 16,lO 1 9,lO

15,O 15,O 15,O 15,O 1 14,6 1 14,6 14,5

I 23

Tabelle 15.

Einwage . . . . . Liinge cm . . . . Auswage SnO, . . Auswage PbS0, . OioSn . . . . . . OIoPb. . . . . .

0,0957 1,66 0,0283

23,3 -

-

0,1155 1 0,1689 1 0,3243 1,99 1 2,95 1 5,63 0,0469 0,0619 1 0,1327

0,161 2,91 0,0712

34,86 -

-

0,121 2,25 0,0564

36,s -

-

0,0895 1,73 0,0443

39,l -

-

Tabelle 17. Rahr XVIII.

~ _ _ _ - I_

oi0 Sn . . . ol0 Pb , . .

Elektrolyse einigw Zinralegierungen. 15

Tabelle 18. Rohr XIX.

Figur 21 hervorgeht, dal3 die Elektrolyseneffekte bei etwa der 50150 atomproz. Legierung ein Maximum zeigen und bei den reinen Kom- ponenten gegen Null konvergieren.

IIL Die Elektrolyse geechmolzener Zinn-Wismutlegierungen.

Auch bei diesem Legierungspaare treten bei 300° Elektrolysen- effekte ein in dem Sinne, dalj sich das Wismut an der Anode, das Zinn an der Kathode anreichert. Es hat hicr wieder Zinn die gral3ere Leitungskapazitat als das Wismut. Was die Analysenmethode an- langt, wurde das Zinn nach dem Auflosen der Legierung in Salpeter- s h r e und Abfiltrieren der m-Zinnsaure als Zinndioxyd zur Wagung gebracht. Zur Bestimmung der anhaftenden kleinen Mengen Wismut wurde das unreine Zinndioxyd im Tiegel mit der mehrfachen Menge eines Sodaschwefelgemenges erhitzt und dadurch das Zinn in Sulfostannat, das beigemengte Wismut in Sulfid verwandelt. Das Wismutsulfid wurde nach Behandeln der Schmelze mit Wasser ab- filtriert, im Tiegel durch Gluhen init Ammonkarbonat in Oxyd uber- fuhrt und dessen Gewicht vom Gewicht des unreinen Oxyds ab- gezogen.

Die folgende Tabelle 19 gibt eine Zusammenstellung der Be- dingungen samtlicher Versuche.

Die Versuche 1-4 beziehen sich auf die Untersuchung des Ein- flusses der Stromdichte; die Ergebnisse derselben sind in den Tabellen 20-23 wiedergegeben und in den Figuren 22-25 graphisch dargestellt. Aus der graphischen Darstellung der Abhangigkeit der Elektrolysen- effekte von der Stromdichte in Figur 26 ersieht man, dab auch hier die Effekte mit steigender Stromdichte ansteigen. Bei einer Stromdichte von 14 Amp./qmm ist die maximale Grenzstromdichte noch nicht erreicht und eine weitere Steigerung der Effekte noch zu erwarten. Doch liel3en sich Versuche mit hoheren Stromdichten nicht reali- sieren.

16 R. Kremunfi wad P. Q. o. Reh&urg.

In den Tabellen 24 und 25 bzw. den Figuren 27 und 20 sind die Versuche 5 und 6 wiedergegeben, die bei einer Stromdichte von 9,57 Amp./qmm mit verschieden zusammengesetzten Legierungen aus- gefuhrt wurden. Aus der graphischen Darstellung der Abhangigkeit der Elektrolyseneffekte von der Zusammensetzung der Legierung in Fig. 29 ersieht man bei Einbeziehung des Vers. 4, daB hier wieder bei einer gleichatomigen Legierung dss Maximum des Elektrolysen- effektes zu beobachten ist und der Effekt mit UberschuB des einen oder anderen Metalles abnimmt.

Die in den Tabellen 26 und 27 bzw. den Figuren SO und 31 wiedergegebenen Versuche beziehen sich auf Rohrlangenvariat,ionen bei einer Stromdichte von 9,6 Amp. fur eine Legierung mit 42,5 At.- Proz. = 29,5 Gewichts-Pros. Zinn.

Unter Einbeziehung des Versuches 4 sieht man im besonderen aus der graphischen Darstellung der Abhangigkeit der Elektrolysen- effekte von der Rohrlange in Fig. 32, daB mit 15 cm Lange die Grenzrohrlange erreicht ist, die Effekte also unabhgngig von der Rohrlange werden.

Tabelle 19.

7,7 15,6 9,2

10,l 15,6 7,1

- - - J s y Nr dichte Btarke

29,5 29,5 53,9 14,9 29,5 29,5

14,O 670 3,54 9,57 9,57 9,57 9,6 99'3

Einwage .' 0,1540 0,16831 0,2433' 0,2155 0,2562' 0,1464 cm . . . 3,56 3,99 5,91 5,33 3,64 3,78 Ausw.Sa0, 0,0406 0,0492 0,0840 0,0833 0,1077 0,0668 O/, Sn . .(20,8 123,O l27,2 i30,4 133.1 1358

= Qner-

nthcbpiti qmm __ __ 0,48 1,54 0,48 0,48 0,48 0,48 1,54 1,54

- -- - -

Rohr- liinge cm

26,2 26,97 26,5 27,l 26,3 26,O 15,O 691

__ -_

Eff& 1 unpriiogliche i

w,, po Gew.-O/, Sn

Tabelle 20. Versuch Nr. 1.

ameaaetrolg

At.-O/, Sn

42,5 42,5 42,5 42,5 67,9 23,6 42,5 42,5

_ _ _ ~ _ -

= Temp. lo 0 0 .

280 325 300 300 300 300 300 300

__ _ _ ~

Tabelle 21. Versuch Nr. 2.

Einwege . 0,257 0,2976 0,441 I 0,4437 I 0,438 0,439 0,3078 0,2036 cm . . .I 1,92 12,2 i3 ,3 13,2 "5 j3 ,4 0,1697 / 3 , 3 0,175 l2,2 0,1278 /1,95 0,1137 Ausw.Sn0, 0,0827 0,1004 0,1537 0,1612

Sn . . 26,34 20,6 127,5 28,0 30,52 131,43 32,7 j34,O

Elektrolyse einiger Zinnlegiemgen. 17

Tabelle 22. Versuch Nr. 3.

___--__ Nummer. 1 I 2 1 3 I 4 1 5 1 6 1 7 1 8 I 9 - I-----.--- Einwage . 0,0847 0,0825 0,1357 0,1302 * 0,1212 0,1039 0,1195 ern . . . L o 1 L o 13.25 13.22 15.4 13.41 13.0 12.5 11.7 Ausw.SnO, 0102871 010285’ 0,04821 0;0495 * 0;0462 0’0422 00504

Sn . .126,7 j27,2 /28,0 /29,9 1 . a 1 ‘ . 130,i 132:o Tabelle 23.

Versuch Nr. 4. Einwage . 0,0929 0,1034 0,1366 . 1 0,2029 0,1293 0,135 0,0894 0,0774 cm . . .I 2,2 I 2,25 1 3,24 1 3,; j 5 , O l 1 3,2 I 3,2 2,12 2,O

29,9 130,s 33,O 134,3 (38.3 Ausw.SnO, 0,0271 0,0361 0,0462 0,07701 0,0506 0,0565 0,0389 0,0356

Sn . . 23,2 27,2 26,7 Tabelle 24.

Versuch Nr. 5. Einwage . 0,1869 0 1996 0 2300 . 0 , 1 9 0 ~ 3 ~ 5 0 1 cm . . .’ 3,28 I 3162 1 4:06 1 5,22 I 3,61 Ausw.SaO,( 0,1208 0,1318 0,1646 * 0,1328 0,1495 0,1160 a/,, Sn . .:50,9 151,95 152,9 1

2,08

155,0 156,8 16::; 1 1 Tabelle 25.

Versuch Nr. 6. Einwage .I 0,1013 0,1247 0,1772 * - 0,2262 0,1060 0,0840 . Ausw.Sn0, 0,01391 0,0190 0,0291 0,0491 0,0246 0,0211 . n/o Sn . . 10,s I1299 17,3 ]18,3 19,8

cm . . .I 2,24 1 ,12, 2,76 1 3,02 1 3jd 1 6,Ol 1 4,15 1 2,4 1 1,91 I . , Tabelle 26.

Versuch Nr. 7. Einwage ./ 0,23891 0,2840 0,4060 0,4651 0,21601 0,1889 0,22881 cm . . . i 1 ,7 12 , l / 3 ,04 13,5 / 1 , 6 i1,4 11,7 Ausw.Sn0, 0,0711 0,0948 0,1443 0,1882 0,0976 0,0846 0,1089 O j 0 SA . .,23,4 26,3 128,O 31,9 135,6 35,2 37,4

a

1 : Tabelle 27.

Versuch Nr. 8. Einwage . 0,1406 0,1939 0,3061 0,19051 * I om . . .I 1 , O l 1 1,4 I 2,3 1 1,39 1 . Ausw.SnO, 0,0478 0,0679 0,1221 0,0795 *

o/o Sn . .,26,9 27,6 31,4 32,9 Bi-Sn.

I 1

i r 2 3 4 5 6 Sohrlange Fig. 23. Z. anorg. u. allg. Ckem. Bd. 140.

“lo sfl

30

7 2 3 4 5 6 7 8 9 Sohrliinge Fig. 23.

2

18 R. Kremann und P. G. v. Rehenburg.

Bi-Sn.

2ot L : ; : : I 7 2 3 4 5 6 7 8 9

Sohrliinge Fig. 24.

20

? 5 Strormdichte Amp/mm2

0 5 YO 75 20

Sohrliinge Fig. 25.

*lo Sn

50 “P - 7 2 3 4 5 6 7

S o hrliinge Fig. 27.

Effekt O l i o Sn

20

Fig. 26.

“0 Sn

7 2 3 4 5 6 7 8 Sohrliinge

Fig. 28.

0

%Sff :u 20

7 2 3 4 5 6 7 Ypohrliinge

Fig. 30.

*/oSn ::H 7 2 3 4

3 0 hrlcinge Fig 31.

20 40 60 80 700 Sohrliinge Fig. 29

% Sn

Fig. 32.

Elektrolyse einiger zknlegierulzgcn. 19

Iv. Die Elektrolyse geschmolzener Sb-Sn-Legiernngen. Wie bereits erwahnt, wurde die Elektrolyse mit diesem Legie-

rungspaar in Schamottekapillaren bei einer Temperatur von 680° durohgefuhrt, und zwar mit einer Legierung von 50 Gewichts-Proz. Antimon und 50 Gewichts-Proz. Zinn, das ist 49,75 At.-Proz. Antimon und 50,25 At.-Proz. Zinn. Zwecks Analyse wurde die Legierung mit Schwefelsaure behandelt, in heiBer Salzsaure gelost und das Antimon mit Eisendraht nbgeschieden. Im Filtrat wurde in ammoniakalisoher Losung das Zinn als Sulfid gefallt und nach Uberfuhrung in Oxyd duroh Abrauchen init Ammonknrbonat zur Wagung gebracht.')

Tabelle 28 gibt eine Ubersicht der Versuchsbedingungen.

Tabelle 28.

1 36,O 680 4 1 50,J0Sn

4 1,76 20,O 13,O 680 4 50 ,, ,, 3 2,29 20,O 19,9 680 4 50 ,, ,,

8,5

490 3,O

Tabelle 29. S t romdichte 4,82, Effek t 36O/,.

2 I !::$ 1 ii:: 28,O

6 1 2,Ol , 20,O 1 42,2

680 4 50 ,, ,, 5,23

680 I 4 50 ,, ,, I 13,7

___ Leg. g . 0,1482 '0,2245 - cm . . 1,42 1,89 1,47 SnO, . 0,0620 0,0971 - O/,, Sn . 32,O 134,l -

10

0,2602 2,32 0,2183 66,2

___ 0,1272 0,1570 0,2707 1,23 1,48 2,54 0,0714 0,0899 0,1609 44,2 44,9 46,s

- 2,7 - -

0,3703 0,2188

0,2684 0,1707 57,l 61,4

3,28 1,67

Leg. g . 0 2614 0,3703

SnO, . '0,1224 '0,1944 o / o Sn .136,9 /41,4

cm . .12:2 13,1 0,3104 - 0,2405 0,3716 0,2699 0,1971 . 0,1732 I 44,O 52,l 59,7 61,O 64,l I ~

3,Ol 1 3,2 2,03 12,83 12,03 11,6 I : (U,lS89 10,2814 10,2089 10,1604

20 B. Krmanrt und P. G. v. Rehanhrg.

60 -

40 -

0 1 2 3 4 5 6 7

4.0-

30 - 30

Strom dicht e Amp/mm

-

Fig. 37. Nr. 5. Fig. 38.

Tabelle 32. S t ro m di c h t e 1,7, E f f e k t 13,00/,,.

N r . 1 1 2

Leg. g . - 0,4191 cm . . 1,5 3,7 SnO, . - 0,2419

Sn . - 45,4

3 ( 4 1 5 1 6 1 7 8 1 9 1 1 0

0,4042 0,6023 0,4527 0,3246 . 3,48 4,3 4,03 2,99 0,2467 0,3148 0,3102 0,2269 . 48,l 49,3 53,9 65,O

@ a x , Institut fiir theoretisohe und physikalisoh C h i s der Universitat.

Bei der Redaktion eingegangen am 15. August 1924.