Reduktion von Badwiderstand.
287
Diese Verhältnisse werden noch durch eine Menge Faktoren, die
ihre Einflüsse sehr stark geltend machen, erheblich kompliziert. In
erster Linie ist dabei des Widerstandes zu gedenken, der einen erheb
lichen Mehraufwand an Spannung erfordert. Derselbe setzt sich aus
einer ganzen Reihe von Einzelwiderständen zusammen, die größtenteils
nicht berechnet werden können, sondern für jeden einzelnen Fall be
sonders bestimmt werden müssen: Das sind vorzugsweise die Polari
sation, die Widerstände des Elektrolyten und der Diaphragmen. Der
letztere Eaktor wird besonders groß, wenn die verschiedenartigen
Flüssigkeiten der beiden Elektrodenabteilungen miteinander einen Nieder
schlag geben, welcher sich in den Poren des Diaphragmas festsetzen
und so eine Niederschlagsmembran bilden können 1 ).
Um die schwächenden und störenden Einflüsse der Polarisations
ströme nach Möglichkeit aufzuheben, hat man dafür Sorge zu tragen,
daß bei den elektrolytischen Prozessen auftretender Wasserstoff“ und
Sauerstoff verbraucht und somit verhindert wird, sich an den Elek
trodenoberflächen abzulagern. Wir sahen bereits Beispiele derart bei
den konstanten Batterien.
In elektrolytischen Bädern muß man in derselben Weise dafür
Sorge tragen, daß Oxydations- und Reduktionsprozesse gleichzeitig von
statten gehen können. Das läßt sich z. B. erreichen bei der Metall
abscheidung unter Anwendung löslicher Anoden (S. 190).
Es liege beispielsweise zur Elektrolyse eine Kupferlösung, als Anode
ein unreines Kupfer, als Kathode ein dünnes reines Kupferblech vor;
führt man der Anode eine nur schwach gespannte positive elektrische
Ladung zu, so werden dadurch Kupfermoleküle in den Ionenzustand
versetzt und in Lösung gebracht; das aber hat zur Folge, daß eine
gleiche Anzahl von Ionen in den molekularen Zustand übergeht und an
der Kathode zur Ablagerung kommt, weil durch die neuen Ionen der
osmotische Druck der Lösung zu groß geworden ist. Die dadurch frei
werdenden elektropositiven Ladungen der ausgeschiedenen Ionen werden
der Anodenplatte wieder zugeführt.
Der Gesamtinhalt des Bades bleibt dabei immer derselbe, es tritt
bei der Bindung genau so viel freie Arbeit auf, wie bei der elektro
lytischen Zerlegung geleistet werden muß; die algebraische Summe
dieser Arbeiten ist also Null. Die in der Zelle zu verrichtende Arbeit
ist unter der Voraussetzung, daß der Elektrolyt gleichförmig zusammen
gesetzt bleibt, nur die Joulesche Wärmearbeit.
In anderen Fällen wird man die Polarisation bei Reduktions
prozessen verhindern oder wenigstens herabsetzen können dadurch, daß
man leicht oxydierbare Substanzen in das Bad gibt, die durch den
Sauerstoff entweder verbrannt oder in nutzbarer Weise umgewandelt
werden oder, indem man den Sauerstoff zur Rückoxydierung von
Anfangslaugen verwertet (s. z. B. Kupfergewinnung aus Erzen).
Eine besondere Beachtung verdienen die als Anoden vielfach ver
wendeten Kohlen, die wir für den speziellen Zweck der Alkalichlorid
elektrolyse (s. dort) noch besonders betrachten werden. Sie machen
i) Vgl. darüber Ostwald, Zeitschr. phys. Chem. 6, p. 71 (1890). — Tamman,
daselbst p. 237. — Oberbeck, Wiedemanns Ann. Phys. Chem. 42, p. 194 bis 204
(1891). — Springmann, Wiedemanns Ann. Phys. Chem. 1894, p. 140.