LXXI. Ueber die Anwendung der galvanischen Elektricitaͤt zu den Zweken der Industrie und besonders zur Gewinnung des Silbers und anderer Metalle aus den Erzen; von Hrn. Becquerel. Aus den Comptes rendus, 1840, 2me Sem., No. 2. Becquerel, uͤber die Anwendung der galvanischen Elektricitaͤt zu den Zweken der Industrie. Alle Körper in der Natur bestehen aus ähnlichen oder verschiedenartigen Atomen (Molecülen), welche in gewissen Entfernungen von einander durch die Wirkung von Kräften gehalten werden, deren Agentien sich in den Zwischenräumen befinden; diese Kräfte sind für die unorganischen Körper, die Wärme, die Elektricität, die Verwandtschaften und die Cohäsion; bei den organischen Körpern kommt zu denselben Kräften noch die Lebenskraft. In diesen Zwischenräumen gehen also die geheimnißvollsten, und ich möchte sagen sublimsten, Erscheinungen der Natur vor. Versuche, welche sich auf die Geschwindigkeit der Elektricität gründen (diese Geschwindigkeit beträgt 90,000 Meilen in der Secunde, und ist also größer als die des Lichts), beweisen, daß die mit den Atomen der Körper verbundene Quantität von Elektricität ungeheuer groß ist. Die Elemente eines einzigen Grammes Wasser scheinen nach den Versuchen eines berühmten Physikers 800,000 Ladungen einer elektrischen Batterie zu enthalten, die aus acht gleichen Flaschen von zwei Decimeter Höhe und sechs Decimeter Umfang besteht und wozu dreißig Umdrehungen einer kräftigen Elektrisirmaschine erforderlich sind. Wenn also nur die ganze Menge der zwischen den Elementen einer unbedeutenden Quantität Wasser angehäuften Elektricität plözlich frei würde, so wäre sie hinreichend, ein Haus mit dem schreklichsten Knall zu zertrümmern. Und gerade diese Kraft, neben welcher der Dampf nichts ist, man mag sie nun als eine sehr feine Materie oder als das Resultat der Schwingungen des Aethers betrachten, wird einzig und allein von der Natur benuzt, um die Verbindung und die atomistische Constitution der Körper zu erhalten. Die Bestrebungen der Physiker müssen also, wie es jezt auch der Fall ist, dahin gerichtet seyn, diese Kraft aus den Körpern, worin sie verborgen ist, zu gewinnen, um sie zu den Zweken der Wissenschaften und Künste anzuwenden. Bisher gelang es uns nur einen sehr kleinen Theil derselben frei zu machen, wodurch wir aber doch schon chemische Zersezungen, Wärmeerscheinungen und mechanische Wirkungen von Bedeutung hervorbrachten. Diese Kraft wird bei allen chemischen Wirkungen, selbst den schwächsten, frei, gerade so wie die Wärme bei der Verbrennung; auf dieselbe Art nun, wie man sich dieser Wärme bemächtigt, um sie zu den chemischen Operationen zu benuzen, müssen wir auch die freigewordene Elektricität zu verwenden suchen, um die Verwandtschaften hervorzurufen, wo sie sich nicht zeigen, ihnen nöthigenfalls eine größere Energie zu verleihen, die Körper in verschiedene Flüssigkeiten hinüberzuführen und selbst noch größere Wärmeeffecte hervorzubringen, als wir mittelst unserer Oefen erzielen können. Dieß muß der Zwek der Elektrochemie seyn. Ein Beispiel von dem Wärmeeffect dieser Kraft ist folgendes: Ein mit den beiden Enden eines Volta'schen Apparates von constantem Strome verbundener Platindraht wird in einem Theile seiner Länge glühend. Biegt man diesen Theil desselben in Form einer Spirale, so concentrirt man die ganze Wärme im Innern der Windungen. Stellt man nun kleine Tiegel mit dünnen Wänden aus feuerfester Erde hinein, so kann man darin die höchste Schmelzhize hervorbringen, indem sogar das Platin in Fluß kommt; das Auge erträgt kaum den Glanz des ausströmenden Lichts; Gold- und Silberproben mit mehreren Decigrammen lassen sich in zwei oder drei Minuten ausführen und die Verbrennung des Diamants erfolgt in einigen Augenbliken. Stellt man, um die Ausstrahlung nach Außen zu verhindern, unter die Spirale eine Weingeistlampe, so wird sie noch stärker glühend. Dieß ist aber noch nicht Alles: dieselbe Spirale kann unter eine Gloke gebracht werden, welche man luftleer macht und in die man dann alle Gasarten einläßt, worin man operiren will, so daß also Bedingungen erfüllt werden, welche der Chemiker nicht immer vereinigen kann. Da die elektrischen Kräfte wie chemische Kräfte wirken, so sezen sie uns auch in Stand, den Einfluß der Massen bei den von den Verwandtschaften abhängenden Erscheinungen zu studiren und diese Verwandtschaften unter verschiedenen Umständen zu messen. In einer aus zwei Atomen bestehenden Verbindung sind die zwei Atome durch eine Kraft mit einander verbunden, welche man Verwandtschaft nennt, deren Natur wir übrigens nicht kennen und deren Stärke nach der Temperatur und verschiedenen physischen Ursachen variirt. Stellen wir uns nun vor, es wäre möglich, mit einem höchst feinen Instrumente jedes der Atome zu fassen und sie in Richtungen, welche ihrer wechselseitigen Anziehung entgegengesezt sind, auseinanderzuziehen, so würde die zur Ueberwindung dieser Anziehung erforderliche Kraft deren Maaß seyn. Eine Kraft, welche dieselben Functionen erfüllen kann, haben wir aber in den elektrischen Strömen. Wenn man nämlich zwei Salze, welche dieselbe Säure enthalten, in einer beliebigen Menge Wasser auflöst, so kann man das Verhältniß zwischen der Verwandtschaft der Säure zu jeder der beiden Basen durch die elektrische Zersezung scharf bestimmen und Schritt für Schritt die Veränderungen verfolgen, welche dieses Verhältniß in dem Maaße erleidet, als das der Salzbasen sich ändert. Das Gesez der Massen, welches alle diese Verhältnisse umfaßt, gestattet uns, zwei in einer Flüssigkeit aufgelöste Metalle oder Substanzen von einander zu trennen, ohne daß wir zu den gewöhnlichen Mitteln der Chemie zu greifen brauchen. Meine Versuche über die Anwendung der elektrochemischen Kräfte zum Abscheiden des Silbers, Kupfers und Bleies aus den Erzen, ohne Beihülfe von Queksilber und mit Anwendung von nur wenig, manchmal gar keinem Brennmaterial, wurden mit gutem Erfolg und zwar mit beträchtlichen Massen Erz fortgesezt, welches aus verschiedenen Gegenden Europa's, Asiens und Amerikas bezogen war.Die wenigen Aufschlüsse, welche Hr. Becquerel früher über seine elektrochemische Behandlung der Silber-, Kupfer- und Bleierze gab, findet man im polyt. Journal Bd. LXIX. S. 265. A. d. R. Sie erstrekten sich: 1) auf die unmittelbare Trennung der Metalle von einander, besonders des Silbers vom Blei im Bleiglanz; eine Operation, welche so rasch vorgeht, daß in der in Paris errichteten Versuchsanstalt gegenwärtig zwei Kilogr. Silber aus einem eigentlichen Silbererz in Zeit von sechs Stunden in metallischem Zustande gewonnen werden können; 2) auf die Vorbereitung, welche das Erz erheischt, damit ihm jedes Metall durch den elektrischen Strom entzogen werden kann; dieselbe ist nach der Art des Erzes verschieden, bietet aber keine Schwierigkeiten dar, wenn sich das Silber darin in metallischem Zustande oder als Sulfurid befindet, was gewöhnlich in Peru und Mexico der Fall ist; dagegen wird sie complicirter, wenn das Silber mit anderen Substanzen verbunden ist, indem dann die Anwendung von etwas Brennmaterial unentbehrlich wird, um ein Rösten bei niedriger Temperatur vorzunehmen. In diesen reichen Ländern kommt es nicht selten vor, daß man diese Erze aufgibt, weil das nöthige Brennmaterial fehlt, um sie zu schmelzen oder zur Amalgamation vorzubereiten; bisweilen aber auch, weil sie zu weit vom Meere entfernt sind, als daß man sie nach Europa an diejenigen Orte, wo sie sich mit Vortheil ausbeuten ließen, transportiren könnte. In Columbien, wo sich beträchtliche Anhäufungen sehr zinkhaltiger Gold- und Silbererze befinden, werden die reichsten bisweilen nach Europa zum Ausschmelzen verführt, die ärmsten hingegen und diejenigen von mittlerem Gehalt entweder aufgegeben oder mit so wenig Vortheil verarbeitet, daß die Compagnien in Verlust kommen. Gegenwärtig ist man bemüht, daselbst die neuen Vorbereitungsmethoden einzuführen, welche sich eben so gut für die Amalgamation wie für das elektrochemische Verfahren eignen; man kann also annehmen, daß lezteres Verfahren, wenn nicht gänzlich, doch zum Theil in denjenigen Ländern Amerika's, welche die nöthigen Bedingungen – Ueberfluß an Kochsalz und in einigen Fällen etwas Brennmaterial – vereinigen, wirklich im Großen angewandt werden wird. Die Silbererze, welche am meisten der Amalgamation und den anderen Behandlungen widerstehen, sind diejenigen von bedeutendem Kupfer- oder Arsenikgehalt. Es gibt deren viele, besonders in Chili, wo sie die Einwohner den Europäern anbieten, welche sie bisweilen aus Mangel an Fracht als Ballast annehmen, ohne sicher zu seyn, daraus Vortheil zu ziehen, weil sie den wirklichen Gehalt derselben und die für sie erforderliche Behandlung nicht kennen. Sehr oft kommt es auch vor, daß die Europäer Erze aufkaufen, deren Gehalt an Silber und Kupfer die Fracht und Ausbringungskosten nicht bezahlt. Es handelte sich also darum, in Europa aus diesen Erzen das Silber, Kupfer und den Arsenik besonders abzuscheiden, und zwar ohne zu große Kosten. Dieses Problem ist kürzlich auf eine sehr genügende Weise gelöst worden. Die Gewinnung der edlen Metalle wird in Amerika nicht nur dadurch verzögert, daß manche Erze sehr schwer zu behandeln sind, sondern auch durch den Preis des Queksilbers, welcher so hoch ist, daß in Mexico und Peru die kleinen Bergwerke ihre Arbeiten einstellen mußten; endlich aber auch durch die Schwierigkeit die Grubenwasser auszuschöpfen. Durch lezteren Umstand kommen die europäischen Compagnien oft in großen Schaden. Diese Uebelstände sind bedeutend, wären aber wohl zu überwinden, wenn die gesellschaftliche Ordnung in allen diesen Ländern eine feste Grundlage erhielte und Künste und Wissenschaften daselbst tiefe Wurzeln fassen würden. Anders steht es in Asien, in den russischen Besizungen, die einen großen Mineralreichthum haben, welcher täglich vortheilhafter ausgebeutet wird, weil man die in Europa gemachten Verbesserungen bei der Behandlung der edlen Metalle daselbst immer mehr und zwekmäßig benuzt, was für Rußland unberechenbare Folgen haben muß. In den Silberbergwerken im Altai, welche dem Kaiser gehören und deren Production schon beträchtlich ist, wird die Ausbeutung methodisch und ökonomisch geleitet. Die Kosten für die Herbeischaffung und Behandlung des Erzes, so wie für die Verwaltung betragen kaum den vierten Theil vom Werthe des rohen Products, obgleich die Erze im Allgemeinen von geringem Gehalte sind. Dieß kommt daher, daß der Arbeitslohn sehr niedrig und Brennmaterial nebst den zum Schmelzen erforderlichen Substanzen in Ueberfluß vorhanden ist; diese Vortheile trifft man in Amerika in der Regel nicht, denn dort ist der Taglohn eines Bergmanns zehnmal höher und das Brennmaterial fehlt, besonders in Mexico und den Cordilleren, weil die Bergwerke zu hoch über der Meeresfläche liegen. Obgleich die elektrochemische Behandlung auf die Erze im Altai vollkommen anwendbar ist, wovon ich mich erst kürzlich durch einen Versuch mit einer sehr beträchtlichen Quantität davon überzeugte, so darf man sich doch nicht verhehlen, daß in Ländern, wo Ueberfluß an Brennmaterial, das Kochsalz aber selten ist, das Schmelzverfahren immer vorzuziehen ist, ausgenommen die Mineralien sind sehr complicirt, wie es bisweilen der Fall ist, wo sie dann dem Metallurgen große Schwierigkeiten darbieten. In Rußland sind nicht viele Silberbergwerke im Betrieb; bedeutend sind nur die im Altai und in Nertchtinsk. Es gibt zwar auch einige im Kaukasus und Ural, aber der große Mineralreichthum dieses Reiches besteht hauptsächlich in dem gold- und platinhaltigen Sande, auf dessen Verwaschen – die einzige Behandlung, welche bis jezt zur Gewinnung des Goldes und Platins angewandt werden konnte – die Regierung in diesem Augenblik alle Aufmerksamkeit wendet. Dieses Verwaschen ist, obgleich es methodisch betrieben wird, noch unvollkommen, denn man verliert oft einen beträchtlichen Theil des im Sande enthaltenen Goldes. Dessen ungeachtet ist die Ausbeute schon beträchtlich; im Jahre 1839 betrug sie z.B. 6100 Kil., also über 20 Millionen Fr. Der silber- und goldhaltige Bleiglanz, welcher nach dem elektrochemischen Verfahren auf Silber und Blei verarbeitet worden ist, eignet sich dann vollkommen zur Ausziehung des Goldes durch Verwaschen. Denn jene Behandlung sezt das Pulverisiren und Rösten voraus, wodurch das Gold aus den Schwefelkiesen und anderen Verbindungen, die es einhüllen, frei wird; nachdem das Silber und Blei dem Erz entzogen wurden, ist dasselbe beiläufig auf die Hälfte seines Gewichts reducirt und läßt sich also sehr leicht verwaschen: der Quarz und die anderen leichten Substanzen sind in einem so zertheilten Zustande, daß ein geübter Arbeiter täglich mehrere hundert Kilogramme desselben verwaschen kann. Eine Anwendung hievon ließ ich kürzlich bei dem silberhaltigen Bleiglanze machen, welcher vor einigen Jahren bei Saint-Santin-Cazalès, im Dept. du Cantal, entdekt wurde; derselbe enthält 30 Proc. Blei und nur anderthalb Decigramme Gold in 100 Kil. Erz. Nach der elektrochemischen Behandlung und dem Verwaschen bekommt man bald Rükstände, die 8 Gramme und darüber Gold enthalten und also vortheilhaft durch Schmelzen oder fortgeseztes Verwaschen ausgebeutet werden können. Das Gestein jenes Landstrichs scheint also goldhaltig zu seyn, wie es auch der Name Aurillac (auri lacus) andeutet. Diese Resultate bestätigen auch die Zwekmäßigkeit des Vorschlags, welchen einer meiner Collegen machte, nämlich die goldhaltigen Schwefelkiese vor dem Verwaschen zu rösten, was man in mehreren Ländern, besonders aber in Rußland, mit Vortheil gethan hat. In Amerika scheint dieses Verfahren nur wegen der Seltenheit des Brennmaterials nicht im Großen angewandt worden zu seyn. Werfen wir nun unsere Blike auf andere Anwendungen der Elektricität, so finden wir, daß dieselben Verfahrungsarten, welche zur Behandlung der Metalle dienten, mit einigen Abänderungen auch zum Vergolden silberner und kupferner GegenständePolytechn. Journal Bd. LXXVI. S. 297. benuzt werden können, so wie auch um von Medaillen etc. erhabene oder vertiefte kupferne Abdrüke zu nehmenPolytechn. Journal Bd. LXXV. S. 34., die sich beliebig oft vervielfältigen lassen. Diese Kraft, welche bald Wärme, bald Licht, bald chemische Kraft wird, scheint auch den Wasserdampf als Triebkraft ersezen zu können, wenigstens nach den Versuchen, die in Nordamerika und Rußland angestellt wurden, zu schließen. In den Vereinigten Staaten wurde sie nämlich zum Treiben einer BuchdrukerpressePolytechn. Journal Bd. LXV. S. 454., in Rußland zum Beschissen der NewaPolytechn. Journal Bd. LXXI. S. 411 und Bd. LXXIV. S. 316. benuzt. Eine (zehnruderige) Schaluppe, deren Ruderräder durch eine kleine elektromagnetische Maschine in Bewegung gesezt wurden, befuhr diesen Fluß bei einem sehr heftigen Gegenwinde. Wenn man nach diesem Versuche die Kosten einer elektromagnetischen Maschine zum Treiben eines Kriegsschiffs berechnet, so stellen sich diese freilich so hoch heraus, daß man auf eine solche Anwendung vor der Hand noch verzichten muß; bedenkt man aber, daß die Körper zwischen ihren Atomen (Molecülen) eine ungeheure Quantität Elektricität einschließen, und daß es uns immer mehr gelingt, ihnen einen größeren Theil derselben mit geringeren Kosten zu entziehen, so darf man wohl hoffen, daß man eines Tages dahin kommen wird, eine solche Menge dieser Kraft frei zu machen, daß man sie zur Schifffahrt anwenden kann. Wir dürfen die ersten Versuche, welche im Norden angestellt wurden, um die Dampfkraft durch elektrische Ströme zu ersezen, deßhalb keineswegs verwerfen, sondern müssen im Gegentheil dergleichen Bemühungen, welche vielleicht zur Lösung einer der wichtigsten industriellen Fragen führen werden, so viel als möglich ermuntern. Sehr wahrscheinlich wird man auch die Elektricität, welche wir jezt schon zur Gewinnung der Metalle aus den Erzen benuzen, noch zum Treiben der Apparate, womit die Erze vor der elektrochemischen Behandlung zerrieben und mechanisch vorbereitet werden müssen, dereinst anwenden können. Wenn wir aus der Gegenwart auf die Zukunft schließen wollen, so ist klar, daß die dringenden Bedürfnisse der in Folge der Fortschritte der Civilisation stets zunehmenden Bevölkerung nach und nach die Waldungen ausrotten werden; da nun die Steinkohlenbergwerke auch nicht unerschöpflich sind, so muß eine Zeit kommen, wo die metallurgischen Operationen durch die Seltenheit des Brennmaterials beschränkt werden. Diese Zeit ist freilich noch sehr weit entfernt; wir wollen aber dennoch schon jezt unseren spätesten Nachkommen die Mittel vorbereiten, wodurch sie in Stand gesezt werden, ohne Beihülfe des Feuers die Metalle aus ihren Erzen zu gewinnen und verschiedene Industriezweige zu betreiben.