CXVI. Einige Untersuchungen uͤber die Natur und Erscheinungen der Flamme. Von Hrn. Joh. Davies, M. W. S. etc., Vorleser uͤber Chemie. Aus einer Vorlesung vor der Literary and Philosophical Society of Manchester. 21. October 1825. In den Annales of Philosophy. Decbr. 1825. S. 447. (Im Auszuge.) Davies's, Untersuchungen uͤber die Natur und Erscheinungen der Flamme. Flamme, oder jene Art von Verbrennung, in welcher Licht entwikelt wird, wird durch die schnelle Vereinigung eines brennbaren Koͤrpers mit einem anderen erzeugt, welcher die Verbrennung unterhaͤlt. Die Ursache der Entzuͤndung wurde bisher noch nie klar entwikelt. Man hat sie zwar der Elektricitaͤt zugeschrieben; allein diese Erklaͤrung ist etwas phantasiereich, und man kann uͤber dieselbe vielleicht jene Bemerkung wiederholen, welche der Praͤsident dieser Gesellschaft neulich in einer seiner Vorlesungen uͤber gewisse vorlaute und neumodische Speculationen machte, indem er sagte, daß wir naͤmlich heute zu Tage so gescheidt geworden sind, durch Einwirkung der Elektricitaͤt Alles zu erklaͤren, was wir nicht verstehen. Es ist indessen der Muͤhe werth, diese Hypothese hier in Kuͤrze zu entwikeln. In den meisten Faͤllen, in welchen Entzuͤndung Statt hat, ist Wasserstoff der brennende Koͤrper, und seine Verbrennung wird durch seine Verbindung mit dem Sauerstoff bewirkt. Wenn indessen Wasserstoff der einzige brennbare Koͤrper ist, welcher bei der Verbrennung vorhanden ist, so ist die Entzuͤndung immer schwach; wenn die Flamme glaͤnzend und stark seyn soll, so scheint Kohlenstoff, in den gewoͤhnlichen Faͤllen, durchaus unerlaͤßlich. Bei dem Brennen einer gemeinen Kerze liefert die Zersezung des Talges den Wasserstoff und einen Theil Kohlenstoff: der uͤbrige, obschon sehr geringe, Theil desselben, kommt von dem Dochte; der Sauerstoff aus der atmosphaͤrischen Luft. Erhoͤhung der Temperatur, wie z.B. durch ein brennendes Licht hervorgebracht wird, ist zur Erzeugung des ersten Impulses zur Verbrennung nothwendig; spaͤter geht die Verbrennung von sich selbst fort, indem die Kerze einen Nachstuß von Waͤrmestoff durch die allmaͤhlich auf einander folgenden Mengen von Waͤrme erhaͤlt, welche, wie man annimmt, durch die Verbindung der beiden Elektricitaͤten entstehen, die durch die waͤhrend des Verbrennens entbundenen Gasarten entwikelt werden. Diese Erklaͤrung, obschon etwas willkuͤrlich, wird allerdings durch zwei auffallende Thatsachen unterstuͤzt. I. Weiß man aus anderen Versuchen, daß die beiden, hier vorzuͤglich thaͤtigen, Koͤrper sich im Zustande entgegengesezter Elektricitaͤten befinden. II. gibt die Flamme, unter einigen Umstaͤnden, Anzeigen, daß waͤhrend des durch die Verbrennung erzeugten Wechsels Elektricitaͤt entwikelt wird. Hinsichtlich auf die Natur der Flamme gibt es zweierlei Meinungen. Die erstere ist jene des Hrn. Sym, welcher im 8. B. der Annals of Philosophy zu beweisen versuchte, daß man eine Flamme abstuzen kann, und daß sie bloß einen oberflaͤchlichen Verbrennungs-Proceß darbiethet. Die zweite ist jene des Hrn. Davy, welcher glaubt, „daß man die Flamme nicht als eine bloße Verbrennung an der Oberflaͤche der Beruͤhrung des entzuͤndbaren Stoffes betrachten kann.“ Hr. Sym, dessen Verdienste bisher auf eine unerklaͤrbare Weise uͤbersehen wurden, hat einige sehr unterhaltende und leichte Versuche zur Unterstuͤzung seiner Meinung angefuͤhrt. „Wenn man ein feines Drahtgewebe horizontal quer uͤber die Flamme einer Kerze haͤlt, so sieht die Flamme nicht wie eingedruͤkt, sondern wie abgestuzt aus. Der Theil der Flamme, welcher sich unter dem Drahtgewebe befindet, bleibt an Gestalt, Groͤße oder Intensitaͤt unveraͤndert: nur der Theil, welcher oben seyn sollte, ist verschwunden. Wenn man daher von oben herab durch das Drahtgewebe in die auf diese Weise abgestuzte Flamme, sieht, so hat man Gelegenheit, den Querdurchschnitt derselben zu untersuchen, und in das Innere derselben zu bliken. Man wird alsogleich wahrnehmen, daß dieser Querdurchschnitt aus einem schmalen leuchtenden Ringe besteht, der eine nicht leuchtende Scheibe umgibt; obschon man die Dunkelheit dieser Scheibe beim ersten Anblike der schwarzen Farbe des Dochtes zuschreiben kann, den man durch die Flamme sieht, so wird man doch bei genauerer Untersuchung bemerken, daß der Docht nur den Mittelpunct der dunkeln Scheibe einnimmt.“ Hr. Sym behauptet daher, daß „nach den Sinnen zu urtheilen, der untere Abschnitt der Flamme einer Kerze nur aus einem duͤnnen oberflaͤchlichen Hautchen wirklicher Flamme besteht, die die Form eines Bechers hat, welcher den Docht umgibt, und von unten einschließt, uͤbrigens mit verfluͤchtigtem Wachse gefuͤllt ist.“ Sir Hr. Davy sagt in seinen Untersuchungen S. 46, daß man „in jedem Falle die Flamme brennbarer Koͤrper als die Verbrennung einer der Explosion faͤhigen Mischung von brennbarem Gase, oder Daͤmpfe mit Luft ansehen kann. Man kann sie nicht als eine bloße Verbrennung an der Oberflaͤche der Beruͤhrung mit dem brennbaren Stoffe betrachten. Diese Thatsache erweist sich, wenn man eine brennende Kerze, oder ein Stuͤk brennenden Phosphor in eine große Flamme von brennendem Weingeiste haͤlt. Die Flamme der Kerze, oder des Phosphors wird in dem Mittelpuncte der anderen Flamme erscheinen, zum Beweise, daß auch in dem Inneren der Flamme Sauerstoff enthalten ist.“ Ich wiederholte diese Versuche, indem die hier angegebenen Thatsachen sich so sehr zu widersprechen scheinen. Hrn. Sym's Versuche fand ich so, wie ich sie angab. Was Hrn. Davy's Versuche betrifft, so sah ich, daß, wenn man den Docht einer gewoͤhnlichen Kerze ausbreitet, und kleine Stuͤke Phosphor und Schwefel auf der Spize einer Nadel in die Flamme haͤlt, in dem Inneren einer gewoͤhnlichen Flamme keine Verbrennung unterhalten wird. Aehnliche Versuche mit der Flamme der Weingeist-Lampe gaben dieselben Resultate. Als zufaͤllig Phosphor am Dochte hangen blieb, blieb er eine bedeutende Zeit uͤber an demselben, und verbrannte nicht ehe, als bis er an den Rand der Flamme kam. Das hohe Ansehen des Sir H. Davy noͤthigte mich meine Versuche mit aller moͤglichen Sorgfalt zu wiederholen. Ich legte ein Stuͤk Phosphor auf einem kleinen hoͤlzernen Fuͤßchen in eine Wedgwood-Tasse, und goß Weingeist in dieselbe so, daß er den Phosphor nicht erreichen konnte. Der Weingeist wurde nun angezuͤndet, und die Flamme desselben umhuͤllte den brennbaren Koͤrper vollkommen. Binnen wenigen Secunden ward der Phosphor fluͤßig, und blieb in diesem Zustande auf seinem Fuͤßchen; er entzuͤndete sich nie fruͤher, als bis der Weingeist gaͤnzlich verzehrt, und seine Flamme verloschen war, obschon der Weingeist oͤfters drei bis vier Minuten lang brannte. Sobald der Weingeist verbrannt war, loderte der Phosphor, dessen Brennkraft niemahls auch nur im Mindesten durch obige Versuche geschwaͤcht wurde, in lebhafter Flamme auf. Wenn die Weingeist-Flamme so geblasen wurde, daß sie an ihrer Kante mit dem Phosphor in Beruͤhrung kam, loderte dieser augenbliklich in Flammen empor, die aber eben so augenbliklich wieder geloͤscht wurden, sobald die Weingeist-Flamme in ihre vorige Lage zuruͤkkehrte, und die Flamme des Phosphors umhuͤllte. In diesem lezteren Falle sott der Phosphor bloß. Das Innere einer Flamme vermag also nicht Verbrennung zu unterhalten, und enthaͤlt keinen Sauerstoff. Man brachte ferner das Ende eines gewoͤhnlichen Loͤthrohres in die Weingeist-Flamme. Sobald man, und so oft man auf den Phosphor durch das Loͤthrohr blies, und folglich Sauer-Stoff auf denselben einwirken ließ, gerieth derselbe augenbliklich in Flammen: allein er verlosch wieder, sobald man aufhoͤrte zu blasen. Ich beruͤhrte ein Stuͤk Phosphor von der Groͤße einer Erbse, das sich in dem Mittelpuncte einer Weingeist-Flamme befand, wiederholt mit einer gluͤhenden Nadel. So oft die Nadel damit in Beruͤhrung kam, zeigte sich ein schwacher, oft kaum bemerkbarer, Bliz; allein er entzuͤndet sich nicht ehe, als bis die Flamme des Weingeistes verloschen, oder auf die oben bemerkte Weise geblasen wurde. Das leichte Brennen bei Beruͤhrung mit dem gluͤhenden Drahte scheint von dem Sauerstoffe herzuruͤhren, welchen das Eisen-Oxid lieferte. Ein ungefaͤhr einen halben Zoll langes Wachslicht wurde in einem kleinen Becher senkrecht aufgestellt, angezuͤndet, und mit Weingeist umgeben. Die Flamme des Weingeistes umhuͤllte jene des Wachslichtes, und fuͤhrte die Flamme des lezteren auf eine sonderbare Weise weg: das ausgeloͤschte Wachslicht hatte waͤhrend dieses Versuches von der sie umgebenden Weingeist-Flamme nicht gelitten. Zuweilen geschah es, daß, wenn die Flamme des Weingeistes verloschen war, die des Wachslichtes wieder, wie oben der Phosphor, von selbst zu brennen anfing. Diese Versuche stimmen nun mit Hrn. Sym's Ansicht, und weichen von jener des Sir H. Davy ab. Die große Kraft, mit welcher Argand'sche Lampen brennen, ruͤhrt von dem Luftstrome her, der die Flamme hinansteigt. Dieser Luftstrom verdoppelt beinahe die Oberflaͤche der Flamme, und da, alles Uebrige gleichgesezt, die Intensitaͤt der Flamme in eben dem Maße zunimmt, muß die Wirkung eben so zunehmen. Daher die verhaͤltnißmaͤßig schwache Flamme in verduͤnnter Luft, wo es an Sauerstoff fehlt, und folglich die Verbrennung an der Oberflaͤche vermindert werden muß; daher die staͤrkere Verbrennung im Sauerstoffgas. Einige Versuche des Hrn. Davy scheinen, bei dem ersten Anblike, gegen den hier aufgestellten Grundsaz zu beweisen. Er fand naͤmlich, daß, wenn die Luft so sehr verduͤnnt ist, daß eine kleine Flamme von brennbarem Gase darin verloͤschen muß, eine groͤßere Flamme desselben Gases darin noch immer brennt. Allein, dagegen laͤßt sich bemerken, daß eine kleine Flamme zu schwach ist, um die geringe Menge noch vorhandenen Sauerstoffgases anzuziehen, waͤhrend eine große, bei ihrer groͤßeren Hize und Oberflaͤche, Kraft hierzu genug besizt. Wenn Kerzen und Lampen bei dem Verbrennen Rauch erzeugen, so ruͤhrt dieß von dem unvollkommenen Verbrennen aus Mangel an Sauerstoffgas her: sezt man die Kerze oder die Lampe in Sauerstoffgas, so wird sie nicht mehr rauchen. Man weiß, daß Gaslampen, bis auf einen gewissen Punct, desto mehr Licht geben, je groͤßer die Anzahl der Loͤcher ist, durch welche das Gas ausstroͤmt: uͤber diesen Punct hinaus wird das Licht wieder schwaͤcher. Dieß laͤßt sich, wie es mir scheint, auf folgende Weise erklaͤren: durch Vermehrung der Loͤcher, bis auf einen gewissen Punct, vergroͤßert sich die aͤußere Oberflaͤche der Flamme, und, folglich entsteht, nach Hrn. Sym's Ansicht, mehr Licht; wenn man aber die Zahl dieser Loͤcher zu sehr vermehrt, werden die Flammen, die ehevor abgesondert waren, sich wieder zu Einer vereinigen, deren Oberflaͤche nothwendig kleiner seyn muß, als in dem vorigen Falle; folglich wird auch das Licht schwaͤcher seyn. Der Durchmesser der Loͤcher darf, nach Hrn. Dalton's Bemerkung, gleichfalls nicht uͤber einen gewissen Grad verkleinert werden, wenn die Flamme hell bleiben soll. Hieraus erklaͤrt sich auch die erstaunliche Kraft des Sauer-Wasserstoffs-Loͤthrohres. Hier wird der brennbare Koͤrper, der Wasserstoff, so reichlich mit dem Erhaͤlter der Verbrennung, dem Sauerstoffe, versehen, daß die Flamme, statt, wie gewoͤhnlich, bloß ein brennendes Haͤutchen zu bilden, eine dichte Feuer-Masse wird. So wird auch bei dem gemeinen Loͤthrohre die Flamme durch hinzugeblasenen Sauerstoff eine dikere brennende Huͤlle erhalten, und daher ist ein mit dem Munde geblasenes Loͤthrohr, indem die Luft aus den Lungen weniger Sauerstoff enthaͤlt, als die atmosphaͤrische Luft, schwaͤcher als ein Loͤthrohr, welches atmosphaͤrische Luft zublaͤst.