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An electrochemical demonstration of the energy cycle and maximum quantum yield in photosynthesis
(1953)
1. The electrochemical method of Tödt for the determination of oxygen gas has been applied to the measurement of (1) the quantum requirement of photosynthesis and (2) the course of the light reaction and the dark back-oxidation over very short time periods (seconds).
2. With this new and independent, galvanometric method, the earlier results obtained by us with manometry have been confirmed, that is, attainment of a limiting quantum requirement of about 3 in the cycle of light and dark reactions. All significant objections raised regarding the time lag of manometry, as used by us, are thereby refuted.
3. Quantum requirements with single illumination periods as short as 5 seconds have been reported, and much shorter periods are shown possible.
4. The new electrochemical method opens up a field of investigation closed, on a time basis, to manometry. Nevertheless, manometry, with which the energetics of photosynthesis was discovered, can never be given up: for it alone of all methods gives information about both gases, oxygen and carbon dioxide.
Die bekannte Bildung schwarzer Grübchen im Aluminiumgeschirr ist nicht auf Verunreinigungen des Werkstoffes Aluminium, sondern durch karbonisierte Kohlehydrate zurückzuführen, die bei der Zubereitung der Speisen entstehen. Eine mechanische Reinigung des Geschirrs von den anhaftenden Kohleteilchen ist der beste Schutz gegen den durch sie hervorgerufenen Lochfraß.
Allgemeine Probleme des Korrosionsverlaufs und besondere Erscheinungen bei der Wasser- und Warmwasserkorrosion von Eisen und Zink bzw. von verzinktem Eisen können an Hand von Strom-Spannung- und Spannung-Zeit-Kurven näher beleuchtet werden. Es wird hiermit der Anschluß an ältere Arbeiten von E. Liebreich und W. Wiederholt gesucht. Zur Diskussion der Ergebnisse läßt sich mit Vorteil die von U. R. Evans und seinen Mitarbeitern gegebene graphische Darstellung verwenden, die auf der Basis der Polarisationskurven und deren Veränderungen aufgebaut und zumindest im halbquantitativen Maßstab brauchbar ist.
Vorauszuschicken ist, daß die allgemein S-förmige Gestalt einer Strom-Spannung-Kurve als einfach additive Funktion der anodischen und kathodischen Polarisationen, d. h. des Ablaufes der verschiedenen kathodischen und anodischen Reaktionen, aufzufassen ist, wie es von K. F. Bonhoeffer dargetan worden ist für Beispiele des Eisens in Schwefelsäure und von G. Masing für das Beispiel Zink im Bereich der Korrosion mit Wasserstoffentwicklung, an denen die Gültigkeit der Beziehung sich bestätigt hat. Experimentell schwieriger sind die Verhältnisse für die Aufstellung anodischer und kathodischer Polarisationskurven in den wesentlich stärker interessierenden Gebieten der Korrosion bei Kontrolle durch die Sauerstoffdepolarisation. In gröbster Annäherung kann die Strom-Spannung-Kurve zur Diskussion der Vorgänge herangezogen werden in Ermangelung der eigentlichen Polarisationskurven. Weitere Methoden, die Aussagen über die Vorgänge an den korrodierenden Flächen zulassen, sind die Spannung-Zeit- und Strom-Zeit-Kurven, und besonders nutzbringend ist der Vergleich mit den Strom-Spannung-Kurven.
In den Normblättern für Gußstücke aus Bronze und Rotguß (DIN 1705) und aus Messing (DIN 1709) ist von jeher die Brinellhärte angegeben, und zwar in der Form "HB 10-30" oder in einer gleichwertigen anderen Form. Die Brinellhärte ist also mit einer Kugel von 10 mm Durchmesser in der Laststufe 10 (d. h. mit P = 10 D² = 1000 kg) bei 30 sec Druckdauer zu prüfen. Außerdem ist im Text besonders gesagt, daß sie als Durchschnittswert von sechs Eindrücken an möglichst verschiedenen Stellen des Gußstückes festzustellen sei.
Die Belastungsdauer von 30 sec ist bei der Prüfung von Zink- und Magnesiumlegierungen mit hexagonalem Gitter wichtig, weil bei diesen eine starke Zeitabhängigkeit der Verformung unter gleicher Last zu beobachten ist. Bei Legierungen mit kubischem Gitter sind solche Nachwirkungen im allgemeinen belanglos klein. Daß man überhaupt die Belastungsdauer bei der Brinellhärteprüfung auf 10 sec festgelegt hat, ist im wesentlichen historisch zu verstehen. Es gab früher Brinellpressen, im besonderen die Original-Brinellpressen aus Schweden, mit Belastung über Ölkolben, die bei Verwendung von sehr zähem Öl mehrere Sekunden brauchten, bis die eingestellte Prüfkraft voll wirksam wurde. Besonders in der Kälte konnte diese Einstellzeit verhältnismäßig lange dauern. Derartige Pressen gibt es aber nur noch vereinzelt. Es erschien deshalb angezeigt, den Einfluß der Belastungsdauer auf den gefundenen Härtewert an einigen Beispielen mit zeitgemäßen Härteprüfmaschinen nachzuprüfen.
Die Versuche zeigen mit aller Deutlichkeit, daß es bei diesen Kupfer-Gußlegierungen wenig begründet ist, die Belastungsdauer bei der Brinellhärteprüfung auf 30 sec auszudehnen. Im Gegenteil, eine Verkürzung auf 3 Sekunden würde praktisch durchaus die gleichen Ergebnisse zeigen, wie sie bei 30 sec Prüfdauer zu erwarten sind.