Titel: | Beschreibung einiger Instrumente; von Hrn. Gay-Lussac. |
Fundstelle: | Band 48, Jahrgang 1833, Nr. LXVIII., S. 347 |
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LXVIII.
Beschreibung einiger
Instrumente; von Hrn. Gay-Lussac.
Aus den Annales de Chimie et
de Physique. Decbr. 1832, S. 435.
Mit Abbildungen auf Tab. V.
Gay-Lussac, Beschreibung einiger
Instrumente.
Luftthermometer.
Dieses Instrument dient besonders zur Bestimmung sehr niedriger
Temperaturen: dasjenige, dessen ich mich seit meinen Versuchen
uͤber die Ausdehnung der elastischen
Fluͤssigkeiten durch die Waͤrme bediene, ist in
Fig. 2
abgebildet.In den Lehrbuͤchern der Physik ist es nicht
gehoͤrig beschrieben. Es besteht aus einem gut calibrirten glaͤsernen
Cylinder T, welcher an einem Ende in
eine Glaskugel ausgeblasen ist. Der Hohlraum des Cylinders muß
wenigstens die Haͤlfte von dem der Kugel betragen, so daß
wenn jener in 120 Theile abgetheilt ist, dieser ungefaͤhr
200 solcher Theile entsprechen muß.
Ehe man sich des Instrumentes bedient, muß man es vollkommen
austroknen. Dieß geschieht, indem man an dem Thermometer eine
mit Chlorcalcium (geschmolzenem salzsaurem Kalk)
gefuͤllte Roͤhre anbringt, welche mit einer
Luftpumpe in Verbindung steht. Wenn man nach einander vier bis
fuͤnf Mal die Luft aus dem Apparate auspumpt, wird das
Thermometer gehoͤrig ausgetroknet seyn, besonders wenn
man die Vorsicht gebrauchte, es zu erwaͤrmen. Man bringt
dann in die Thermometerroͤhre eine
Queksilbersaͤule von ungefaͤhr 2 Centimeter
Laͤnge, entweder mittelst eines Trichters, dessen
Schnabel fein ausgezogen ist, oder auf die Art, daß man das
Thermometer erhizt. und sein Ende in ein Queksilberbad taucht.
Diese Queksilbersaͤule, welche als Index dient, bringt
man nun in der Roͤhre mittelst eines doppelten, gedrehten
Klavierdrahtes F von Stelle zu
Stelle und fixirt sie an der beliebigen Abtheilung. Ich will nun
die Anwendung des Thermometers an einem Beispiele zeigen und den
Fall sezen, man wolle die Kaͤlte bestimmen, welche durch
Verdunstung der fluͤssigen schweflichten Saͤure
auf der mit Schwamm oder Zeug umgebenen Kugel des Instrumentes
entsteht.
Nachdem das Thermometer in senkrechte Lage gebracht ist und der
Index den oberen Theil der Roͤhre einnimmt, befeuchtet
man die Kugel mit schweflichter Saͤure. In dem Maße als
die Kaͤlte fortschreitet, bewegt sich der Index gegen die
Kugel und wenn er stationaͤr geworden ist, treibt man ihn
gegen b mit dem Eisendraht
moͤglichst tief hinab, ohne ihn in die Kugel gelangen zu
lassen, denn alle von dem Index eingeschlossene Luft muß auf
derselben Temperatur seyn. Man gibt der Roͤhre
einige schwache Stoͤße, um den Index definitiv zu fixiren
und bemerkt sich dann die Abtheilung wo sein unteres Ende stehen
blieb. Man laͤßt dann das Thermometer nach und nach auf
die es umgebende Temperatur zuruͤkkommen; um leztere aber
genauer zu erhalten, taucht man das Thermometer bis zum Index in
Wasser von bekannter Temperatur und liest, nachdem man der
Roͤhre schwache Stoͤße gegeben hat, die dem
unteren Ende des Index entsprechende Abtheilung ab.
Es sey 208 die Abtheilung, wo der Index bei der niedrigsten
Temperatur stehen blieb; 274,8 diejenige, bis zu welcher er im
Wasser emporstieg, und 13° C. die Temperatur dieses
Wassers.
Nimmt man 267 fuͤr das Volumen der Luft in dem Thermometer
bei 0°, so wird die Temperatur des Wassers mit diesem
Thermometer durch 267 + 13 = 280 ausgedruͤkt seyn; und
weil die Temperaturen den Luftvolumen proportional sind, hat
man
274,7 : 208 = 280 : x = 212.
Die mit dem Luftthermometer beobachtete Kaͤlte wird also
gleich 212° seyn und um sie in Centesimalgraden
auszudruͤken, braucht man nur 212 von 267 abzuziehen; die
Differenz 55° ist dann die Kaͤlte unter Null.
Sehr haͤufig kann man aber die der niedrigsten Temperatur
entsprechenden Abtheilungen nicht genau ablesen, weil sie durch
Reif oder durch Fluͤssigkeit, welche sie befeuchtet,
unkenntlich gemacht werden. Das einfachste Mittel diesem
Uebelstande zu begegnen, besteht darin, den Eisendraht, womit
der Index bewegt wird, mit einem Sperrhaken c zu versehen, so daß er nur um eine
bestimmte Laͤnge in die Roͤhre eindringen kann.
Der Index wird nach den leichten Stoͤßen, welche man der
Roͤhre geben muß, um seine Lage zu regeln, sich nahe an
dem Ende des Eisendrahtes fixiren; so weiß man im Voraus, welche
Abtheilung dem Minimum der Temperatur entsprechen muß, obgleich
man sie waͤhrend des Versuchs nicht sehen kann. Ich muß
jedoch bemerken, daß man, um den Index mit dem Eisendraht zu
fixiren, lezteren sehr langsam in die Roͤhre einsenken mußmnß; denn wenn der Fall der Queksilbersaͤule zu
rasch Statt faͤnde, so wuͤrde sie das Ende des
Drahtes um sehr ungleiche Groͤßen uͤberschreiten;
wenn man auch die angegebene Vorsichtsmaßregel gebraucht, so
wechselt doch die laͤge der Queksilbersaͤule um
1/4 bis 3/4 Grad. Es waͤre alsdann genauer, wenn man die
Laͤnge der Queksilbersaͤule in Thermometergraden
messen und jedes Mal die ihrem oberen Ende entsprechende
Abtheilung (ich seze voraus, daß dieses sichtbar bleibt) ablesen
wuͤrde. Man haͤtte dadurch die dem unteren Ende
entsprechende Abtheilung sehr genau. Endlich kann man das
Thermometer auch so einrichten, wie es in
Fig. 2 der Buchstabe G
zeigt; d.h. die gewoͤhnliche Roͤhre mit der Kugel
durch eine Haarroͤhre verbinden und die
Queksilbersaͤule nur bis h
gelangen lassen, wo sich die beiden Roͤhren vereinigen;
man muͤßte das Thermometer sehr geneigt halten, aber nur
so stark, daß der Index gleiten kann. Dadurch vermindert man die
Geschwindigkeit des Falles und folglich die Fehlerquellen. Es
versteht sich von selbst, daß wenn man die hoͤhere
Temperatur bestimmt, das Thermometer genau in derselben Lage
seyn muß, wie fuͤr die niedrigere Temperatur. Die so eben
angegebene Einrichtung eignet sich besonders fuͤr den
Fall, wenn der Queksilberindex bei einer großen Kaͤlte
gefrieren koͤnnte.
Apparat zur Vermengung der Gasarten mit
den Daͤmpfen.
Um das Gesez zu erlaͤutern, welchem die Gasarten bei ihrer
Vermengung mit den Daͤmpfen unterliegen, hatte ich einen
Apparat erdacht, der sodann in den meisten Handbuͤchern
der Physik beschrieben wurde und von meinem jezigen sich nur
dadurch unterscheidet, daß er oben durch einen Kugelhahn
geschlossen ist. Da es aber schwer ist, diesen Hahn ganz dicht
schließend zu erhalten, weil sich das Fett durch den Aether,
dessen man sich gewoͤhnlich bedient, um zu zeigen wie ein
Dampf sich mit der Luft vermengt, aufloͤst, so habe ich
ihn ganz beseitigt.
Der neue Apparat ist in Fig. 3
abgebildet. Die große Roͤhre S ist in Theile von gleicher Capacitaͤt
eingetheilt; unten ist eine Roͤhre s von ungefaͤhr 45 Centimeter Laͤnge und
4 bis 5 Millimeter innerem Durchmesser. Sie ist in eine eiserne
Dille d eingekittet, die auf den
Traͤger M aufgeschraubt
werden kann, und mit einem Hahn r
aus Stahl versehen ist. Unten befindet sich ein Glas V, um das Queksilber aufzunehmen,
welches beim Oeffnen des Apparates auslauft. Der Versuch wird
auf folgende Art angestellt:
Man trennt die Roͤhre S von
ihrem Traͤger und gießt Queksilber hinein, so daß, wenn
sie wieder in ihre natuͤrliche Lage gebracht ist, die
Luft ungefaͤhr die Haͤlfte ihres Hohlraums von
ihrem oberen Ende bis zur Communication der kleinen
Roͤhre einnimmt. Man stellt dann das Queksilberniveau in
den beiden Roͤhren her, indem man dieses Metall durch den
Hahn r ablaufen laͤßt oder
indem man davon durch den kleinen Trichter e zugießt, und mißt genau das
Volumen der eingeschlossenen Luft. Um nun den Aether oder irgend
eine andere Fluͤssigkeit in den Apparat zu bringen, gießt
man davon eine Saͤule von 5 bis 6 Centimeter mittelst des
Trichters e in die Roͤhre s und laͤßt dann Queksilber
durch den Hahn sanft ablaufen.
In der großen Roͤhre entsteht nun ein luftleerer Raum; der
Druk der aͤußeren Luft, welcher constant bleibt, bringt
das Queksilber in der kleinen zum Fallen, so daß es sich bald
ein wenig unter der Verbindung der beiden Roͤhren
befindet und der Aether also in die Roͤhre s in beliebiger Menge hineindringt.
Man schließt dann den Hahn und ersezt das abgelaufene Queksilber
durch anderes, welches man durch die kleine Roͤhre
eingießt. Der Aether nimmt den elastischen Zustand an; da aber
sein Dampf viel schwerer als derjenige der Luft ist, so
vermischt er sich nur langsam damit und damit dieß um so
leichter geschieht, wiegt man den Apparat und ertheilt ihm sogar
einige Stoͤße, um seine Waͤnde mit Aether zu
befeuchten. Man bemerkt sogleich, daß das Queksilber in der
Roͤhre s schnell steigt und
wenn es nach wiederholtem Neigen und Ruͤtteln des
Apparates stationaͤr geworden ist, gießt man Queksilber
hinein, bis die obere Oberflaͤche des Aethers mit der
Abtheilung, wobei das eingeschlossene Luftvolumen stehen blieb,
correspondirt. Mittelst eines metrischen Lineales mißt man die
Laͤnge der aufgestiegenen Queksilbersaͤule, zu
welcher man noch die capillare Depression des Queksilbers in
derselben Roͤhre s
hinzurechnet, und man braucht sie dann nur noch mit der
Queksilbersaͤule zu vergleichen, welche die elastische
Kraft des Aetherdampfes in einer Barometerroͤhre mißt.
Der Apparat leistet den Dienst eines vollkommen ausdehnbaren
Gefaͤßes, indem man daraus Queksilber ablaufen
laͤßt, bis der innere Druk dem aͤußeren gleich
ist.
Lampe zum Glasblasen.
Die Lampe deren man sich in den Laboratorien bedient,
erfuͤllt vollkommen ihren Zwek, wenn der Docht sehr gut
gerichtet ist. Dieß ist aber einer der schwierigsten Punkte in
der Glasblaserkunst; wenn man nicht eine sehr große
Geschiklichkeit in dieser Operation hat und um so mehr wenn man,
wie es gewoͤhnlich in den Laboratorien geschieht, nur
wenig Sorgfalt auf den Docht wendet, so verbreitet er immer
einen sehr unangenehmen Geruch. Eine Weingeistlampe hat keinen
dieser Uebelstaͤnde; sie ist augenbliklich
angezuͤndet und ihr Docht erfordert keine Sorgfalt.
Endlich verbreitet sie gar keinen Geruch. Die Lampe deren ich
mich bediene, sieht man in Fig.
4. Sie besteht aus einem messingenen Cylinder b, welcher den Docht ersezt, und der
Alkohol gelangt in denselben aus einer Standflasche F durch eine mit einem Hahn r versehene Roͤhre. Der
ausfließende Weingeist bleibt in constantem Niveau vermittelst
der Roͤhre t, deren unteres
Ende etwas tiefer als der Rand der Lampe steht. v ist eine Schraube, womit man die
Lampe etwas tiefer stellen kann; sie ist aber
nicht unumgaͤnglich noͤthig. Wenn man diese Lampe
nicht gebraucht, versieht man sie mit ihrem Dekel c, der fest darauf paßt und
verschließt den Hahn. Uebrigens verfaͤhrt man damit wie
mit den gewoͤhnlichen Lampen.