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[[Datei:Bunsen cell.jpg|miniatur|Bunsenelement]]
Das '''Bunsenelement''' ist eine von [[Robert Wilhelm Bunsen|Robert Bunsen]] 1841 vorgestellte<ref name="BunsenConstruction">{{Literatur |Autor=Robert Bunsen |Titel=Ueber eine neue Construction der galvanischen Säule |Hrsg=Friedrich Wöhler, Justus Liebig |Sammelwerk=[[Justus Liebigs Annalen der Chemie|Annalen der Chemie und Pharmacie]] |Band=38 |Nummer=3 |Verlag=C. F. Winter |Ort=Heidelberg |Datum=1841 |DOI=10.1002/jlac.18410380307 |Seiten=311–313 |Kommentar=Die Arbeit ist datiert auf den 14. Mai 1841. |Online=[https://archive.org/details/gesammelteabhan01bunsgoog/page/n623 Online]}} beim Internet Archive (in den gesammelten Werken); [https://babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=mdp.39015026322258;view=1up;seq=695 online] in der HathiTrust Digital Library</ref><ref>{{Literatur |Autor=Robert Bunsen |Titel=Ueber die Anwendung der Kohle zu Volta’schen Batterien |Hrsg=Johann Christian Poggendorff |Sammelwerk=[[Annalen der Physik|Annalen der Physik und Chemie]] |Band=130 (Pogg. Ann. 54) |Nummer=11 |Verlag=Johann Ambrosius Barth |Ort=Leipzig |Datum=1841 |DOI=10.1002/andp.18411301109 |Seiten=417–430 |Online=[https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k15139p/f427.image online bei Gallica], Bibliothèque nationale de France}}</ref><ref name="Bunsensverbesserte">{{Literatur |Titel=Bunsen's verbesserte Kohlenbatterie und einige Versuche mit derselben |Sammelwerk=Annalen der Physik und Chemie |Band=136 (Pogg. Ann. 60) |Nummer=11 |Datum=1843 |DOI=10.1002/andp.18431361110 |Seiten=402–405 |Online=[https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k15145m/f418.image online bei Gallica], Bibliothèque nationale de France}}</ref> [[Spannungsquelle]], die eine [[elektrische Spannung]] von etwa 1,9 [[Volt|V]]<ref name="Jensen">{{Literatur |Autor=William B. Jensen |Titel=The Grove and Bunsen Cells |TitelErg=Notes from the Oesper Collections |Datum=2013-10-29 |Sprache=en |Reihe=Notes from the Oesper Collections |NummerReihe=23 |Online=[https://drc.libraries.uc.edu/bitstream/handle/2374.UC/730763/The-Bunsen-and-Grove-Cells.pdf?sequence=1 online] bei Digital Collection and Repositories, University of Cincinnati Libraries |Format=pdf |Abruf=2019-04-01}}</ref> liefert. Sie wurde mindestens bis zur Mitte der 1880er Jahre<ref name="Jensen" /> für wissenschaftliche und technische Experimente und Anwendungen benutzt, beispielsweise zur elektrischen Beleuchtung<ref name="Stock">{{Literatur |Autor=John T. Stock |Titel=Bunsen's Batteries and the Electric Arc |Hrsg=American Chemical Society ACS |Sammelwerk=Journal of Chemical Education |Band=72 |Nummer=2 |Verlag=ACS Publications |Datum=1995-02 |ISSN=0021-9584 |DOI=10.1021/ed072p99 |Seiten=99-102 }}</ref>, und ist daher historisch bedeutend. Sie ist ein [[galvanische Zelle|galvanisches Element]], das oft als [[Batterie (Elektrotechnik)|Batterieform]] verwendet wurde, und eine verbesserte Variante des 1839 von [[William Robert Grove]] entwickelten [[Grove-Element]]s.

Das Element von Grove bestand aus einer [[Zink]]-[[Elektrode]], die in [[Schwefelsäure]] als [[Elektrolyt]] tauchte, umgeben von einem porösen Tonzylinder als [[Diaphragma-Verfahren|Diaphragma]]; als Gegenelektrode diente [[Platin]] in [[Salpetersäure]]. Bunsen gelang es, die teure Platinelektrode durch einen Zylinder aus viel billigerer gepresster [[Kohle]] zu ersetzen. Das Bunsenelement war zu seiner Zeit eine der leistungsfähigsten elektrischen Stromquellen.

Die vergleichsweise großen Stromstärken, die damit erreicht werden konnten, wurden durch die relativ große Oberfläche der verwendeten Kohle ermöglicht. Außerdem verzichtete Bunsen auf ein Diaphragma („wodurch die bei den constanten Batterien nöthigen porösen Thonzellen entberlich werden“<ref name="BunsenConstruction" />), so dass auch der Innenwiderstand seiner Zelle niedrig war. Der Nachteil war, dass das Zink sehr schnell korrodierte: [[Johann Christian Poggendorff]] versuchte einen Nachbau der Bunsenschen Zelle und berichtete eine so „heftige Auflösung des Zinks“, dass er den Apparat nach einer Viertelstunde auseinandernahm. Außerdem sind die giftigen und korrosiven Gase und Dämpfe der Salpetersäure und die entweichenden Stickoxide nachteilig. Die Glasgefäße wurden daher so gestaltet, dass sie das Entweichen der Dämpfe beschränkten;<ref name="Bunsensverbesserte" /> später wurden auch geschlossene Gefäße verwendet.<ref>{{Literatur |Autor=Théodore Achille Louis du Moncel, Robert Routledge |Titel=Electric lighting |Ort=London |Datum=1883 |Sprache=en |Seiten=28 |Online=[https://archive.org/details/electriclightin00moncgoog/page/n48 archive.org] |Zitat=inodorous by hermetically clsoing}}</ref>

== Bedeutende Anwendungen ==
In Bunsens Labor wurde seine Zink-Kohle-Zellen z. B. zur Herstellung von [[Chlorknallgas]]<ref>{{Literatur |Autor=Robert Bunsen, Henry Roscoe |Titel=Photochemische Untersuchungen |TitelErg=Zweite Abhandlung. Maaßbestimmungen der chemischen Wirkungen des Lichts |Hrsg=Johann Christian Poggendorff |Sammelwerk=Annalen der Physik und Chemie |Band=176 |Nummer=1 |Verlag=Johann Ambrosius Barth |Ort=Leipzig |Datum=1857 |DOI=10.1002/andp.18571760104 |Seiten=43–88 |Online=[https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k15185v/f55.image online bei Gallica], Bibliothèque nationale de France}}</ref> und zur Darstellung von Elementen, u. a. [[Lithium]]<ref>{{Literatur |Autor=Robert Bunsen |Titel=Darstellung des Lithiums |Hrsg=Friedrich Wöhler, Justus Liebig, Hermann Kopp |Sammelwerk=Annalen der Chemie und Pharmacie |Band=94 |Nummer=1 |Verlag=C. F. Winter |Ort=Leipzig und Heidelberg |Datum=1855 |DOI=10.1002/jlac.18550940112 |Seiten=107–111 |Online=[https://archive.org/details/gesammelteabhan01bunsgoog/page/n657 online] im Internet Archive}}</ref>, [[Aluminium]] und [[Natrium]]<ref>{{Literatur |Autor=Robert Bunsen |Titel=Notiz über die elektrolytische Gewinnung der Erd- und Alkalimetalle |Hrsg=Johann Christian Poggendorff |Sammelwerk=Annalen der Physik und Chemie |Band=168 |Nummer=8 |Verlag=Johann Ambrosius Barth |Ort=Leipzig |Datum=1854 |DOI=10.1002/andp.18541680812 |Seiten=648–651 |Online=[https://archive.org/details/gesammelteabhan01bunsgoog/page/n655 online] im Internet Archive}}</ref>, genutzt. Ebenfalls in Bunsens Labor in Marburg nutzte [[Hermann Kolbe]] sie bei seinen Experimenten zur Elektrolyse<ref name="Kolbe1848">{{Literatur |Autor=[[Hermann Kolbe]] |Hrsg=Friedrich Wöhler, Justus Liebig |Titel=Zersetzung der Valeriansäure durch den elektrischen Strom |Sammelwerk=Annalen der Chemie und Pharmacie |Band=64 |Nummer=3 |Verlag=C.F . Winter |Ort=Heidelberg |Datum=1848 |Seiten=339–341 |Sprache=de |Online=[https://reader.digitale-sammlungen.de//de/fs1/object/display/bsb10285248_00347.html online bei der Bayerischen Staatsbibliothek BSB] |DOI=10.1002/jlac.18480640346}}</ref><ref name="Kolbe1849">{{Literatur |Autor=Hermann Kolbe |Hrsg=Friedrich Wöhler, Justus Liebig |Titel=Untersuchungen über die Elektrolyse organischer Verbindungen |Sammelwerk=[[Justus Liebigs Annalen der Chemie|Annalen der Chemie und Pharmacie]] |Band=69 |Nummer=3 |Verlag=C. F. Winter |Ort=Heidelberg |Datum=1849 |Seiten=257–294 |Sprache=de |Online=[https://archive.org/stream/annalenderchemi00liebgoog#page/n271/mode/2up online im Internet Archive] |Abruf=2016-07-31 |DOI=10.1002/jlac.18490690302 |Zitat=durch die elektrolytischen Zersetzungen organischer Verbindungen über ihre chemische Constitution wichtige Aufschlüsse zu erhalten.}}</ref>, die zur Entdeckung der heute als [[Kolbe-Elektrolyse]] bekannten Reaktion führten. [[Henri Moissan]] gebrauchte 1886 bei der ersten Darstellung von elementarem [[Fluor]] eine Batterie aus 50 Bunsenzellen.<ref>{{Literatur |Autor=Henri Moissan |Titel=Action d'un courant électrique sur l'acide fluorhydrique anhydre |Sammelwerk=Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences |Band=102 |Verlag=Gauthier-Villars |Ort=Paris |Datum=1886-01 |Seiten=1543–1544 |Online=[https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3058f/f1541.chemindefer online bei Gallica]}}</ref>

1841 fanden in Paris am [[Quai de Conti]] erste Versuche zur elektrischen Beleuchtung eines öffentlichen Platzes statt, wobei eine Batterie aus 100 Bunsenelementen benutzt wurde.<ref>{{Literatur |Autor=Théodore Achille Louis du Moncel |Titel=L’Eclairage Electrique |Ort=Paris |Datum=1879 |Sprache=fr |Seiten=282 |Online=[https://archive.org/details/lclairagelectri01moncgoog/page/n299 Online] |Kommentar=[https://archive.org/details/electriclightin00moncgoog/page/n310 online] (englische Übersetzung, S. 289) |Abruf=2019-04-01}}</ref> 1846 wurde die Pariser Oper mit [[Kohlebogenlampe|Lichtbogenlampen]] ausgestattet, die von einer Batterie aus 360 Bunsenelementen versorgt wurden.<ref>{{Literatur |Autor=Massimo Guarnieri |Titel=Switching the Light: From Chemical to Electrical [Historical] |Sammelwerk=IEEE Industrial Electronics Magazine |Band=9 |Nummer=3 |Datum=2015-09 |ISSN=1932-4529 |DOI=10.1109/MIE.2015.2454038 |Seiten=44–47 |Online=https://ieeexplore.ieee.org/document/7271159/}}</ref>

== Reaktionsgleichungen ==
An der [[Anode]] (Minuspol, das Zinkblech, siehe [[Zinkelektrode]]) der Bunsenzelle löst sich beim Entladen das Zink auf, es wird dabei zum Zinkion oxidiert:
: <math>\mathrm{Zn \longrightarrow Zn^{2+} + 2 \ e^-}</math>.
An der [[Kathode]] der Zelle (Pluspol, die mit Salpetersäure getränkte Kohlenstoffelektrode) wird die Salpetersäure HNVO3 reduziert. Je nach den Reaktionsbedingungen bzw. je nachdem wie vollständig die Reaktion abläuft entsteht dabei [[Stickstoffdioxid]] NIVO2, [[Nitrit]] NIIIO2−, oder – bei weitgehender Entladung – [[Stickstoffmonoxid]] NIIO. Mit konzentrierter Salpetersäure und begrenzter Entladetiefe entsteht Stickstoffdioxid:
: <math>\mathrm{2 \ HNO_3 + e^- \longrightarrow NO_2 + NO_3^- + H_2O}</math>
Die Gesamtreaktion der Zelle (vergl.<ref name="Jensen" />) ist daher:
: <math>\mathrm{Zn + 4 \ HNO_3 \longrightarrow Zn(NO_3)_2 + 2 \ H_2O + 2 \ NO_2}</math>.
Die Spannung der Zelle liegt zwischen 1,888 V und 1,964 V.<ref>{{Literatur |Autor=Théodore Achille Louis du Moncel |Titel=L’Eclairage Electrique |Ort=Paris |Datum=1879 |Sprache=fr |Seiten=28-29 |Online=[https://archive.org/details/lclairagelectri01moncgoog/page/n37 online] |Kommentar=(französisch), [https://archive.org/details/electriclightin00moncgoog/page/n48 online] (englische Übersetzung, S. 29) |Abruf=2019-04-14 |Zitat=in units of electromotive force or in volts from 1.888 to 1.964}}</ref>

== Weblinks ==
{{Wikisource|Bunsen’s verbesserte Kohlenbatterie und einige Versuche mit derselben}}

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Primärbatterie]]
[[Kategorie:Elektrochemie]]
[[Kategorie:Robert Wilhelm Bunsen als Namensgeber]]

Bunsenelement - Versionsgeschichte

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