Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem Gesamtgetaete der Naturwissenschaften. 



XVIII. Jahrg. 



22. Januar 1903. 



Nr. 4. 



Franz Streintz: Die Leitfähigkeit von Metall- 

 oxyden und -Sulfiden. (Sitzungsber. der Wiener 

 Akad. 1902, Bd. CXI, Abt. IIa, S. 345—378. Ana. der 

 Physik. 1902, Bd. IX, S. 854—885.) 

 In einer vorläufigen Mitteilung (vergl. Rdscb. 1901, 

 XVI, 668) wurde bereits erwähnt, daß die Zahl der 

 Leiter unter den Oxyden und Sulfiden wenigstens bei 

 gewöhnlicher Temperatur eine recht beschränkte ist, 

 da sich bei der Untersuchung eines reichen Materials 

 nur dunkelfarbige Pulver als Leiter erwiesen und 

 darunter wieder nur solche, die sich ohne Anwendung 

 eines Bindemittels in bestimmte Formen (Stäbe, Plat- 

 ten, Stifte) von metallischem Glanz und metallischer 

 Härte pressen ließen; dabei kamen Drucke von 

 10000 Atmosphären und darüber zur Verwendung. 

 Es war z. B. vergeblich, aus Kupferoxyd oder Nickel- 

 oxyd, die beide dunkelfarbig sind, Stäbchen zu er- 

 zeugen; bei ihnen konnte aber auch keine Strom- 

 leitung nachgewiesen werden. Aus Nickelsulfid und 

 dem amorphen Bleisulfid waren nur sehr gebrechliche 

 Stäbchen von mattem Glänze herzustellen, und in 

 der Tat ist das Leitvermögen dieser Verbindungen 

 bei gewöhnlicher Temperatur zwar gut nachweisbar, 

 aber doch schon gering. Da eine Ausnahme von 

 der Regel bisher nicht gefunden werden konnte, so 

 ist die Behauptung gerechtfertigt, daß das Leit- 

 vermögen der Pulver eine Funktion ihrer Kohärenz ist. 

 Durch ihr Verhalten zur Temperatur lassen sich 

 die Verbindungen in zwei Gruppen ordnen; die eine 

 ist dadurch gekennzeichnet, daß ihre Angehörigen 

 positive Temperaturkoeffizieuten besitzen; sie nähern 

 sich auch in Bezug auf die Güte ihres Leitvermögens 

 den Metallen. Die andere umfaßt die Verbindungen, 

 deren Leitvermögen mit wachsender Temperatur in 

 hohem Grade ansteigt; bei normaler Temperatur 

 leiten sie verhältnismäßig schlecht, da der Wider- 

 stand einer Säule von 1 m Länge und 1mm 2 Quer- 

 schnitt (10 4 6) den Wert von 50 000 übersteigt. 



Die Verbindungen Pb0 2 , CdO, CuS, Cu 2 S und 

 MoS 3 sind Vertreter der ersten, Mn0 2 , Ph S (Blei- 

 glanz), HgS (in der schwarzen Modifikation) und 

 Ag,S solche der zweiten Gruppe. 



Als bester Leiter erwies sich Bleisuperoxyd; 

 sein Widerstand ergab sich in den Temperaturgrenzen 

 von — 80° und + 20° zu 



10* ö ( = 2,3 [1 + 0,00065 <]. 

 Der positive Temperaturkoeffizient ist nicht nur 

 kleiner als bei den Metallen in Drahtform, der bei 



0,004 gelegen ist, er ist auch kleiner als jener von 

 gepreßtem Platinmohr, für den der Wert 0,0015 ge- 

 funden worden ist. 



Für die gleichmäßig dichte Ausbildung der Strom- 

 linien bei den elektrolytischen Prozessen im Akkumu- 

 lator ist das hervorragende Leitvermögen dieser Blei- 

 verbindung von großer Bedeutung. Man wird auch 

 darauf hinweisen müssen, will man alle Merkmale 

 aufzählen, die gerade dem Blei die Eigenschaft zum 

 Akkumulatormetall geben. 



Ein lehrreiches Verhalten zeigte ein aus Kadmium - 

 oxyd, einem braunschwarzen Pulver, hergestelltes 

 Stäbchen. Bei einer Länge von 2,3 cm und einem 

 Querschnitt von 0,22 cm 2 besaß es einen Widerstand 

 von 1,2 Sl, der von der Temperatur unabhängig schien, 

 mochte das Stäbchen in flüssige Luft, sublimierende 

 Kohlensäure gebracht oder im Luftbade bis auf 200° 

 erwärmt werden. Geht man aber über diese Tempe- 

 ratur hinaus, dann fällt der Widerstand rasch, so dals 

 er bei 280° nur mehr 0,47, bei 400° 0,11 Ohm beträgt. 

 Kühlt man das Stäbchen auf Zimmertemperatur ab, 

 so findet sich nur mehr ein Widerstand von 0,060 Ohm 

 vor. Dieser verändert sich nunmehr linear mit der 

 Temperatur nach der Gleichung 10 4 ö = 55 [1 -f- 



0,001 *]. 



Es liegt also hier der Fall einer Umwandlung 

 aus einer Modifikation, die schlechter leitet und deren 

 Leitvermögen von der Temperatur unabhängig ist, in 

 eine andere von besserer Leitfähigkeit und „metalli- 

 schem" Temperaturkoeffizienten vor. 



Ganz ähnlich verhalten sich die beiden Sulfide 

 des Kupfers. Cu 2 S zeigt sich, solange es nur niedri- 

 gen Temperaturen ausgesetzt war, unabhängig von 

 der Temperatur, ist es aber einmal über 100° er- 

 wärmt worden, dann ist der Widerstand kleiner, der 

 Temperaturkoeifizient nachweisbar, und zwar positiv 

 geworden. Für den spezifischen Widerstand wurde 

 die Beziehung 10 4 6 f = HO [1 + 0,0005 f] ermittelt. 



Für CuS ergab sich vor dem Erwärmen ein spe- 

 zifischer Widerstand von 41, danach von 5. In Hin- 

 sicht auf die Güte des Leitvermögens steht diese Ver- 

 bindung dem Bleisuperoxyd am nächsten. 



Viel verwickelter als bei den Vertretern der me- 

 tallisch leitenden Gruppe gestalten sich die Beziehun- 

 gen zur Temperatur bei Bleiglanz, Quecksilbersulfid 

 und Silbersulfid, den Vertretern der zweiten Gruppe. 



Der Widerstand eines kleinen, zylindrischen Stiftes 

 aus Bleiglanz (Länge 0,92 cm, Querschnitt 0,14 cm 2 ) 



