Verhalten von Halbwattlampen gegenüber Gasfüllungen aus Stickstoff, dem kleine Mengen Methan oder Kohlenoxyd beigefügt sind

L. Hamburger
1915 Angewandte Chemie  
eigenschaften unterscheiden. Die Verschiedenheiten des Gewichts dcs Kerns kommen bei Lijslichkeit, Diffusion im Dampfzustand auch vermutlich bei der spezifischen Wiirme u. a. zum Ausdruck. Die Erscheinung der Radioaktivitat beruht darauf, daS dcr Atomkern instabil ist. Die chemischen Eigenschaften sind abcr von dcr Masse unabhangig, aie beruhen ebenso wie das Spektrum auf den Elektroneneigenschaften der Atome. Chemische Eigenechaften der Radi~elemente~~). Nach dem merkwiirdigen Fhnde der
more » ... en Fhnde der Isotopie, der Eigentiimlichkeit also, daB mehrere im Atomgewicht verschiedene Elemente identischc chemischc Eigenschaften haben konnen und sich voneinander nicht trennen lassen, war ea Her, daB die chemischen Eigenschaften der mehr als dreiBig Rrtdioelemcnte auf die von etwa 10 Elemcnten zuruckkommen. Nun sind von den Radioelementen nur wenige cinwandfrci untersuchbar, die namlich, welche man in solcher Menge rein beschaffen kann, daB ihre chemischen Eigonschaften getrennt von den Beimcngungcn erkennbar sind. In den Fallen wo das moglich ist, hat es sich gezeigt, daB die chemischen und elektrochemischen Reaktionen wirklich in allen Fdlen mit den Isotopen identisch sind. Wciter fand man, daB bci chemisch neucn Radioelementen die Eigenschaften, someit sie bisher untersucht werden konnten, wirklich dem I'latz entsprechen, ,den das Rrtdioclemcnt im pcriodischen System einnimmt. Abnormitlitcn konncn bei stark radioaktivcn Elementen freilich eintreten, aber der chemischo Gruiidcharakter des Elements wird dadurch nicht beriihrt. Ein solches Boispiel haben wir beim Radium. In allen seincn Reaktioncn verhalt es sich so, wic es seine Stcllung im periodischen System erfordert, als hoheres Homologes des Bariums, also als Erdmetall. Aber sein Bromid und Jodid sind im Gegensatze zu denen der Erdmetalle schon bei gewohnlicher Temperatur unbestidig. Dicsc Unbestandigkeit ist aber lteineswegs durch eine groBere chcmischo Zersetzlichkeit der Salze bedingt, sie wird durch die Strahlem verursacht, die die zcrfallenden Atome dcs RarLiums aussenden. Da die zerfallcncn Radiumatorne chemisch vom Radium vcrschieden sind, so kommen sic boi cincr Beurteilung der Eigenschaften des Radiums nicht mchr in Betracht. Fur die bestandigen Atome ruhrt die Strahlung gerade so gut von einem fremden Korper her, als ob sie durch Rontgenoder anderc Strahlen von aul3en her bclichtet wiirdcn. Bei Elemcnten, deren Eigenschaften sich aus dem periodischen System vie1 weniger sicher voraussagen lassen, und die eine hohe AktiviUt zeigcn, wie z. B. Polonium, wcrden sich freilich die chemischen Eigenschaften sehr schwer feststellen lassen, selbst wenn geniigend groBe Mengen zur Verfiigung stehen. Wenn nun ein Radioelement sllein oder mit Isotopcn in-ficht wagbarer Mcnge in ciner Losung vorhmdcn ist, so k m man vermoge seiner Strahlung doch erkennen, o b cs den ublichen Veriinderungen unterliegt. Man hat hier schon eine Reihe von Erfahrungen g e m a~h t~~) , die kurz wiedergegeben seien. Liegen die Radioelemente fest vor, so ist es oft zweckmlSig, sie zu verfliichtigen. Dabci fand man z. B. Unterschicde in dcr Fluchtigkeit von Ra A, Ra B und R a C je nach dem Gas, in dem man die Erhitzung vornahm. In einer Wasserstoffatmosphare verfluchtigen sich dieseElemente leichter als in Sauerstoff 26). Vermutlich destillicrt im Wasserstoff daa Metall, im Srtuerstoff das schwcrer fluchtige Oxyd. Als man Polonium ver-fliichtigte26), fand man, daB os sich leichter auf Platin und Palladium als auf Gold nicderschlagt. Dafiir wird es aber auch schwerer von Platin als von Gold durch Sauren heruntergelost. Analog war es bci Ra A, Ra B, und R a C. Eine sehr bequeme Abscheidung radioaktiver Elcmcnte &us Losungen hat man in der clektrolytischen Fallung, vorausgesetzt, dal3 andere Beimengungen nicht sMrcn. 23) S. F. P a n e t h , Jahrb. d. Radioakt. u. Elektronik 11, 451 119141. 24) Ibid. 8. 457. 26) Phil. Mag. 44, 134. 26) v. H e v e s y und F. P a n e t h , Wiener Monatshefte 34, . 1605 [1913]. v o n H e v e s y2') fand bei systematischen Untersuchungen Anderungen im Verhdtnis nicht isotoper Radioelemente mit dem Potential und fand Anzcichen dafiir, daB die N e r n s t sche Formel : R T c n F C ' E = -In die die Abhiingigkeit der Zersetzungsspannung von der Konzentration in eincr Losung ausdriickt, bis .. zu sehr grol3cn Verdiinnungen giiltig ist. Bei stetiger Anderung des Elektrodenpotcntiak konstaticrten P a n e t h und v o n H e v e~y~~) einc sprunghafte Zunahmc in den abgeschiedenen Mengen der Radioelemente. Die dem Knickpunkt dcr Kurve entsprechende Zersetzungssprtnnung stimmt gut mit den Werten iiberein, die man aus den Zersetzungsspannungen normaler Losungen nach der N e r n s tschen Formcl fur dic Zersetzungsspannung der Radiolosungen berechnet. Bei Polonium bewahrten sich diese Untersuchungen besonders und die beiden Forscher fanden hier sowohl einen kathotischen wio cincn anodischen Sprung. Lstzterer muBte von dcr Bildung eines Superoxyds herriihren, erstercr lag dem Potential des Silbers sehr nahe. Dann hat man bci Losungen init so geringen Mengen von Radioclementen kolloidchemischc Erfahrungen machen und GesetzrnaBigkeiten dabei ableiten konnen. Wenn man das aus Pcchblcnde gcwonnene Blei, das noch R a D , R.3 E , R e F enthalt, in Losung dialysicrt, so kommt es auf die Reaktion der L6sung an, welche EIcmente durch die Xembran gchen. In saurer Losung diffundieren sie allo. In neutraler Losung bleiben RaE und R a F zuruck, wahrend P b und RaD durch die Membrm gehen. In ammoniakalischer Losung bleibt auch das P b zuriick. Wie Blei verhalt sich im letztercn Fall auch das isotope Th B3O). Bei der Wahl einer Gasfiillung fiir Halbwattlampen'), wird man sich in der Hauptsache von zwei Bcdingungen leiten lassen miissen: 1. Das Gas darf das gliihende feste Wolframmetall nicht angreifen. -2. Das Warmeleitungsvermogen des Gases darf nicht abnormal groB sein. Diesen beiden Bedingungen entsprechen die von der Gliihlampenindustrie angewendeten Gase Stickstoff und Argon. Von I r v i n g L a n g m u i r z), dem Erfinder der Hslbwattlampe, ist bereits iiber das Verhalten verschiedener Gase (darunter auch Kohlcnmonoxyd und Methan) gegenuber zurn Gliihen gebrachtem Wolfram kurz berichtet worden. Nun konnen die in der Industrie gebrauchten Gase im allgemeinon keinen Anspruch auf chcmische Reinheit machen, und es stellte sich heraus, daR besonders bei einigen Hcrstellungsmethoden von Stickstoff und Argon in der Technik Fdle vorkommen konnten, bei wclchen Kohlenoxyd und Methan (und andere Kohlenwasserstoffe) als Verunreinigungen entstanden. Dadurch machte sich der Wunsch fiihlbar, zu erforschen, in welchem Mane diese Gase, wenn sie in kleinen Mengcn neben Stickstoff auftraten, eine schiidliche Wirkung ausubten. Diese Arbeit hat daher zum Zweck: 1. die Feststellung des Gehaltes an Methan oder Kohlenoxyd, den die indifferente Gasfiillung haben dad, ohne daD die Lampen unverwendbar werdcn, 2. die Untersuchung der Erscheinungen, welche eine Folgc der Verunreinigung der Gasfiillung mit CH, oder CO sind. -27) Z. f. Elektrochem. 18, 546 [1912]. 28) Physikal. %. 15, 797 [1914], Ber. 47, 2784. 29) Dergl. F. P a n o t h , Wiener Akademieber. Abt. I1 [1913], 8 0 ) Z. f. Kolloidc 14, 229 [1914]. 1 ) Vgl. auch L. H a m b u r g e r und H. Fili p p o J z n . , Angew. 2) Trans. h e r . Inst.
doi:10.1002/ange.19150285004 fatcat:7nvauinqrrg25k7i3hpb2adzy4