XXXVI. Ueber einige an der Flamme wahrnehmbare Erscheinungen. Von Hrn. J. O. N. Rutter Esq. Aus dem Mechanics' Magazine, No. 564. Ueber einige an der Flamme wahrnehmbare Erscheinungen. Der Zwek der Abhandlung, welche ich hier vorzulegen die Ehre habe, liegt in der Zusammenstellung mehrerer Versuche, welche ich mit verschiedenen Flammen anstellte, und die vielleicht zur Erlaͤuterung mancher der dabei wahrnehmbaren Erscheinungen beitragen duͤrften. Durch Anwendung der Lehren Newton's auf dieselben waͤre es vielleicht moͤglich, daß sich manche lehrreiche und wichtige Schluͤsse daraus ziehen ließen. Es ist sehr angenehm und zuweilen auch sehr geeignet, unter dem Einflusse großer Namen Schuz zu suchen; allein eben dieses Verfahren fuͤhrt gerade bei schwierigen Gegenstaͤnden oft Irrthuͤmer mit sich, die sich dann unendlich lange fortpflanzen. Wenn man daher auf anerkannte Schwierigkeiten stoͤßt, so duͤrfte es immer am besten seyn, ihnen ernstlich zu begegnen, sie streng zu untersuchen, und wo moͤglich nicht eher zu ruhen, als bis sie beseitigt sind. Leider wird aber selbst von großen Gelehrten gerade das Gegentheil befolgt; abgesehen von den Buͤchercompilatoren, die nur zu oft die Worte anderer aufnehmen, ohne sie irgend einer genaueren Pruͤfung zu unterwerfen. Da mir Syms und Davies Abhandlungen uͤber die Flamme, auf welche sich Dr. Thompson in seinem Werke uͤber Waͤrme und Elektricitaͤt bezieht, nicht zur Hand sind, so kann ich nicht ermitteln, ob nicht die einen oder die anderen der Versuche, die ich folgen lassen will, bereits bekannt sind. Jedenfalls hoffe ich, daß mir meine Vorgaͤnger nicht in allen Dingen vorausgeeilt seyn werden. 1) Wenn man ein Stuͤk Drahtgitter allmaͤhlich auf die Flamme einer Wachs- oder Talgkerze herabsenkt, so wird der Durchschnitt der Flamme von Oben betrachtet wie ein leuchtender Ring erscheinen, der den Docht umgibt, ohne jedoch mit demselben in Beruͤhrung zu stehen. 2) Eine Steinkohlengasstamme (coalgas-flame) wird sich auf aͤhnliche Weise verhalten, und man sieht daher die Muͤndung, aus welcher das Gas austritt, sehr deutlich im Inneren der Flamme. 3) Bringt man das Drahtgitter nach demselben Verfahren auf eine Steinkohlengasflamme, die aus einem Argand'schen Brenner emporsteigt, so zeigt der Durchschnitt der Flamme zwei verschiedene und getrennte Lichtringe, deren Entfernung von einander durch die Dike des Brenners bestimmt wird. 4) Wendet man eine Argand'sche Lampe mit einem in Oehl gespeisten Dochte an, so wird die Entfernung der beiden Ringe von einander durch die Dike des Dochtes bestimmt werden. 5) Schließt man die Luft von dem Inneren eines Argand'schen Brenners ab, so wird die Flamme, sie mag durch Gas oder durch Oehl unterhalten werden, wenn sie vorher cylindrisch war, nun eine kegelfoͤrmige Gestalt annehmen; und wenn dann in diesem Falle das Drahtgitter auf die Flamme herab bewegt wird, so wird sich, wie bei dem Versuche 1 und 2 ein Lichtring zeigen, der der aͤußeren Oberflaͤche des Dochtes oder des Brenners (3, 4) entspricht. 6) Die Weingeist- und Wasserstoffgasstamme zeigt in jeder Hinsicht dieselben Erscheinungen, welche unter 1, 2, 3, 4 und 5 angegeben wurden: abgesehen jedoch von der Qualitaͤt des Lichtes. 7) Phosphor zeigt, wenn er in Beruͤhrung mit der Atmosphaͤre entzuͤndet wird, und wenn man dann das Drahtgitter auf dessen Flamme herab bewegt, einen Lichtring. Dieser Versuch erfordert einige Sorgfalt und Geschiklichkeit; doch kann man die Undurchsichtigkeit der Flamme sehr genau und auffallend erkennen. 8) Wenn man ein 3/4 Zoll langes Stuͤk einer Wachskerze nimmt, dasselbe in eine Gasroͤhre von gleicher Laͤnge einsezt, und als Fußgestell dieser Roͤhre dann eine Korkscheibe von solcher Groͤße anwendet, als sie noͤthig ist, um dem Apparate Staͤtigkeit zu geben; wenn man ferner in einem Abdampfschaͤlchen einige Baumwollfaden so zusammenwindet, daß sie einen Ring von 2 Zollen im Durchmesser und von 3/4 Zoll Hoͤhe bilden; wenn man endlich diesen Ring mit Alkohol saͤttigt, die Wachskerze anzuͤndet, sie in die Mitte des Ringes bringt, und den Alkohol nun gleichfalls entzuͤndet, so wird die Wachskerze verloͤschen. Die Hize im Inneren der Alkoholflamme wird so intensiv seyn, daß das Wachs verdampft, und dieser Dampf selbst wieder zersezt und an der Spize der Alkoholflamme entzuͤndet wird, wodurch dann die Flamme einen ganz charakteristischen Glanz mitgetheilt erhaͤlt. Dabei ist jedoch zu bemerken, daß der Docht der Wachskerze selbst nicht in Entzuͤndung geraͤth, wenn das ganze Verfahren gehoͤrig geleitet wird. Wenn dieser Versuch gelingen soll, so muß jedoch alle Bewegung der umgebenden Atmosphaͤre vermieden werden, d.h. man darf weder in dem Zimmer auf und nieder gehen, noch tue Thuͤre oͤffnen oder schließen, noch in der Naͤhe der Alkoholflamme zu frei und zu stark athmen. Bei allen diesen Vorsichtsmaßregeln wird man uͤbrigens doch wahrscheinlich finden, daß die Flamme in Folge einer Stroͤmung von verduͤnnter Luft bestaͤndig flakert, und daß sie abwechselnd erlischt und wieder aufbrennt, je nachdem die Unstaͤtigkeit der Flamme vorherrscht oder abnimmt. 9) Wenn man statt einer Wachskerze ein Stuͤkchen Phosphor in ein kleines metallenes Loͤffelchen gibt, dasselbe entzuͤndet, und in das Innere der Alkoholflamme bringt, so wird der Phosphor verloͤschen; zieht man ihn augenbliklich wieder zuruͤk, so wird er sich wieder entzuͤnden, um, wenn man ihn abermals in die Flamme bringt, neuerdings wieder zu verloͤschen. Auch hier wird der Phosphor verdampfen, und dessen Dampf wird sich entzuͤnden, so wie er an der Spize der Weingeistflamme mit Sauerstoff in Verbindung tritt. Ist der Phosphor vorher nicht gehoͤrig getroknet worden, so werden nach allen Seiten kleine Theilchen desselben geschleudert werden, und diese Theilchen werden sich entzuͤnden, so wie sie mit der aͤußeren Atmosphaͤre in Beruͤhrung kommen. 10) Man kann diesen Versuch auch so abaͤndern, daß man in das Innere der Alkoholflamme (8) ein kleines metallenes Schalchen mit Alkohol, Aether oder Terpenthingeist bringt. Hiebet werden sich auch diese Substanzen verfluͤchtigen; allein sie werden sich in dem Schalchen gewiß so lange nicht entzuͤnden, als die Flamme ihre kegelfoͤrmige Gestalt beibehaͤlt. 11) Wenn man Phosphor (9) in den Mittelpunkt der Flamme eines Argand'schen Brenners, zu welcher die atmosphaͤrische Luft Zutritt hat, bringt, so wird er sich daselbst entzuͤnden; verhindert man jedoch den weiteren Zutritt der Luft, so wird die Flamme kegelfoͤrmig werden (5), und der Phosphor verloͤschen. 12) Ein noch merkwuͤrdigeres Resultat erhaͤlt man, wenn man den lezten Versuch in einem mit Steinkohlengas gespeisten Argand'schen Brenner, an welchem der Zutritt der Luft zum Inneren verhindert ist, wiederholt. Entzuͤndet man naͤmlich den Phosphor und bringt man ihn in das Innere der Gasflamme, so wird er verloͤschen; so wie man aber den Zutritt von Gas abschließt, wird sich der Phosphor entzuͤnden, waͤhrend er neuerdings wieder verloͤschen wird, wenn man wieder Gas zutreten laͤßt. Wendet man Alkohol, Aether oder Terpenthingeist in einem mit Oehl oder Steinkohlengas gespeisten Argand'schen Brenner an, so werden die sich ergebenden Resultate aus den bei 8 angegebenen Ursachen gleichfoͤrmiger und genuͤgender ausfallen, als mit einer großen Alkoholflamme. 13) Eine in das Innere der Flamme einer Argand'schen Lampe gebrachte angezuͤndete Wachskerze wird in derselben so lange fortbrennen, als die Luft Zutritt zu derselben hat; so wie man die Luft hingegen abschließt (5), wird die Wachskerze augenbliklich verloͤschen. Man kann diesen Versuch auch in der Art abaͤndern, daß man statt der Wachskerze einen Strom Steinkohlengas anwendet; in beiden Faͤllen sind die Resultate gleich. 14) Wenn man einen gewundenen Platindraht uͤber eine Weingeistflamme haͤlt, so wird derselbe zum Gluͤhen kommen; dieses Gluͤhen wird jedoch sogleich aufhoͤren, so wie man den Draht in das Innere der Flamme bringt. Noch deutlicher wird dieß, wenn man eine Weingeistlampe mit einem Argand'schen Dochte anwendet. Das Gluͤhen des Drahtes kann uͤbrigens hervorgebracht oder verhindert werden, je nachdem der Luft Zutritt gestattet wird oder nicht (11). 15) Man kann statt des Argand'schen Dochtes auch einen gewoͤhnlichen, aus Baumwollfasern gebildeten Docht von 1 Zoll im Durchmesser anwenden und denselben mit Talg, Oehl oder Weingeist speisen. Die Erscheinungen werden bei einem solchen Dochte ganz dieselben seyn, wie die bei 5, 8, 9, 10 beschriebenen. 16) Wenn man einen Strom Sauerstoffgas von Unten in das Innere einer kegelfoͤrmigen Flamme (5, 6, 15) treibt, so wird sich eine Flamme in der anderen zeigen. 17) Ein Strom Sauerstoffgas oder atmosphaͤrische Luft erzeugt, wenn er auf Phosphor, Aether, Alkohol, Terpenthingeist, Kohlengas oder eine Wachskerze getrieben wird, eine Entzuͤndung, welche jedoch nur so lange waͤhrt, als das Zustroͤmen dieser beiden Gasarten anhaͤlt. 18) Wenn man irgend eines der eben erwaͤhnten Materialien mit dem inneren oder aͤußeren Theile einer Talg-, Oehl-, Alkohol- oder Gasflamme in Beruͤhrung bringt, so wird sich dasselbe entzuͤnden; allein deren Verbrennung wird minder vollkommen und minder kraͤftig seyn, wenn man sie in die Flamme eines anderen Koͤrpers einhuͤllt, als sie ist, wenn man sie unter gewoͤhnlichen Umstaͤnden und in Beruͤhrung mit der atmosphaͤrischen Luft entzuͤndet. 19) Die Flamme eines explodirenden Gemisches aus Steinkohlen- und Sauerstoffgas hat eine blaßblaue Farbe; und je groͤßer das Verhaͤltniß des Sauerstoffgases innerhalb der SaͤttigungsgraͤnzenIch bediene mich dieses Ausdrukes, weil ich keinen besseren kenne, und verstehe darunter jene Verhaͤltnisse des Sauerstoffgases zum Steinkohlengase, die der Entzuͤndung oder Explosion am zutraͤglichsten sind.A. d. O., um so kleiner ist die Flamme, und um so blasser ist ihre Farbe, im Vergleiche mit einem gleichen Volumen brennenden Steinkohlengases. Aehnliche Erscheinungen ergeben sich auch mit einem Gemenge von Steinkohlengas und atmosphaͤrischer Luft; doch ist hier die Flamme etwas dunkler. 20) Es ist beinahe unnoͤthig zu bemerken, daß die Flamme eines explodirenden Gemenges aus Sauer- und Wasserstoffgas so blaß ist, daß man sie am Tage kaum wahrnimmt. 21) Wenn man einen Strom Wasserstoffgas an der Spize eines Gasschnabels entzuͤndet, so kann man sich, indem man wie bei 2 ein Drahtgitter auf die Flamme herabsenkt, uͤberzeugen, daß sie hohl ist. Laͤßt man aus einem aͤhnlichen Gasschnabel in gleicher Richtung, und in unmittelbarer Beruͤhrung mit dem Wasserstoffe einen Strom Sauerstoffgas austreten, so wird die Flamme ungeachtet der groͤßeren Quantitaͤt Gas, welche sie erhaͤlt (indem auf 1 Volumen Wasserstoffgas 1 Volumen Sauerstoffgas kommt), unmittelbar darauf bedeutend kleiner und im Inneren nicht mehr hohl erscheinen. In der reinen Wasserstoffflamme befindet sich die groͤßte Hize an dem Ende oder an der Spize des Kegels; nicht so verhalt es sich hingegen mit der Sauerstoff-Wasserstoffstamme, deren heißeste Punkte sich in der Naͤhe der Basis des Flammenkegels, d.h. da befinden, wo die groͤßten Quantitaͤten der beiden Gase zuerst in chemische Verbindung mit einander treten: 22) Aus der Analyse des Steinkohlengases ergibt sich, daß es, wenn es gut ist (d.h. wenn es ein specifisches Gewicht von 475–550 hat), auf ein Volumen zur vollkommenen Verbrennung beinahe 2 Volume Sauerstoffgas erfordert. Das eine Volumen verbindet sich naͤmlich mit einem gleichen Volumen Kohlenstoff und erzeugt Kohlensaͤure; waͤhrend sich das andere Volumen mit 2 Volumen Wasserstoff (die im gekohlten Wasserstoffgase auf ein Volumen verdichtet enthalten sind) verbindet und Wasser bilden. 23) Aus der Analyse des Steinkohlengases ergibt sich ferner die Natur mancher explodirender Gasgemenge, und besonders des Gemenges von gekohltem Wasserstoffgase und atmosphaͤrischer Luft. Wenn sich die relativen Verhaͤltnisse oder Volume von brennbarem Gase zu jenen der Luft wie 1 zu 5 verhalten, so gibt das Gemenge keine Explosion; wird aber die Quantitaͤt der Luft allmaͤhlich bis auf 10 oder 12 Volume vermehrt, so detonirt das Gemenge bei jedem neu hinzukommenden Volumen, d.h. bis es den Saͤttigungspunkt erreicht hat, mit steigender Heftigkeit.Wenn z.B. 100 Kubikzoll Kohlengas mit 500 Zoll atmosphaͤrischer Luft vermengt werden, so wird das Gemenge nicht explodiren, indem es nicht so viel Sauerstoff enthaͤlt, als zur Unterhaltung der Verbrennung erforderlich sind: denn 500 Kubikzoll atmosphaͤrische Luft enthalten bloß 100 Kubikzoll Sauerstoffgas, waͤhrend 100 Kubikzoll Steinkohlengas 200 Kubikzoll Sauerstoff zur vollkommenen Verbrennung brauchen. Werden hingegen 100 Zoll Steinkohlengas mit 1000 Theilen Luft vermengt, so wird das Gemenge explodiren, weil das zur Entzuͤndung und Explosion erforderliche Verhaͤltniß des brennbaren Gases zu jenem Gase, welches die Verbrennung unterhalt, vorhanden ist. Wenn ein Volumen Steinkohlengas oder ein Volumen explodirendes Gas der Steinkohlengruben in einem zwischen 5 und 10 Volumen wechselnden Verhaͤltnisse mit Luft vermengt wird, so wird das dadurch entstehende Gemenge explodiren) uͤbersteigt dieses Verhaͤltniß jedoch 12 bis 12 1/2 Volume, so wird die Explosionsfaͤhigkeit verschwinden, indem ein Ueberschuß an Sauerstoff zu demselben Resultate fuͤhrt, wie ein Mangel daran.A. d. O. 24) Jene Gasgemenge, deren Verhaͤltnisse am meisten zur Bildung neuer Verbindungen geeignet sind, detoniren oder explodiren mit groͤßter Heftigkeit, und umgekehrt. 25) Explodirende Gemenge aus Kohlengas oder gekohltem Wasserstoffgase und Sauerstoff sind denselben Gesezen unterworfen wie Gemenge derselben Gasarten mit atmosphaͤrischer Luft. Erstere explodiren gleichfoͤrmiger und schneller als leztere, indem in ersterem Falle die entzuͤndlichen Theilchen in viel innigerer Beruͤhrung mit dem Sauerstoffe sind, als in lezterem, wo auch noch Stikstoff dazwischen tritt. 26) Jene explodirenden Gasgemenge, die am meisten zur Bildung neuer Verbindungen geeignet sind, entzuͤnden sich am leichtesten, wenn sie durch enge Roͤhren oder durch die Zwischenraͤume eines Drahtgitters treten. Dieß erklaͤrt sich auch sehr leicht dadurch, wenn man bedenkt, daß sich die Elemente der Verbrennung hier unter den guͤnstigsten Verhaͤltnissen befinden, so daß zu deren Verbrennung also kein neuer Sauerstoff von Außen hinzuzutreten braucht. 27) Wenn man auf die Flamme einer Kerze, einer Lampe oder eines Kohlengasschnabels ein Loͤthrohr einwirken laͤßt, so wird die Hize groͤßer seyn, wenn man den Luftstrom in der Naͤhe der Basis durch die Flamme treibt, als sie ist, wenn man den Luftstrom nur auf den oberen Theil oder auf die Spize der Flamme wirken laͤßt. Jeder Kuͤnstler und Arbeiter, der sich des Loͤthrohres zu bedienen Gelegenheit hat, wird dieß bestaͤtigen. 28) Wenn man ein Stuͤk Drahtgitter durch die Basis, d.h. durch den blauen Theil der Kohlengasflamme bewegt, so wird das Gas sowohl uͤber, als unter dem Drahtgitter ununterbrochen fortbrennen, und an der unteren Flaͤche des Gewebes kein Kohlenstoff abgesezt werden; ebensowenig wird auch die Flamme uͤber dem Drahtgitter Kohlenstoff frei werden lassen. Ein ganz anderes Resultat ergibt sich hingegen, wenn man das Drahtgitter nach Aufwaͤrts bewegt, und in der Naͤhe der Spize der Flamme haͤlt; hier sezt sich naͤmlich an der unteren Flache des Drahtgitters Kohlenstoff in Menge ab, die Flamme uͤber demselben verlischt, und in dem Maße, als das Drahtgitter erhizt wird, steigt ein dichter Kohlenstoffdampf, welcher entzuͤndet werden kann, durch dasselbe. 29) Dieser Versuch kann verschieden abgeaͤndert werden, je nachdem man statt der Steinkohlengasflamme eine Wachskerze, eine gewoͤhnliche Talgkerze oder eine Oehllampe anwendet. Man kann in diesem Falle ein Stuͤk Schreibpapier oder ein Kartenblatt durch den blauen Theil einer Flamme bewegen, ohne daß dasselbe dadurch beschmuzt wird; man kann dasselbe mit gleichem Erfolge auch in der Mitte der Flamme thun; allein so wie man das Papier oder das Kartenblatt in die Naͤhe der Flammenspize bringt, wird es auch durch Ablagerung von freiem Kohlenstoffe geschwaͤrzt werden. Wenn man das Kartenblatt endlich uͤber die Flamme haͤlt, so wird es nicht schwarz werden, zum Beweise, daß kein freier Kohlenstoff in die Luft entweicht. Das Papier oder das Kartenblatt darf jedoch bei diesen Versuchen nur einen Augenblik lang in die Flamme gehalten werden, und ist sogleich wieder zu entfernen; auch ist die Flamme so zu puzen, daß sie nicht raucht. 30) Eine gleiche Quantitaͤt Sauerstoff verbindet sich unter sehr verschiedenen Umstaͤnden mit einer gegebenen Quantitaͤt Steinkohlengas oder gekohltem Wasserstoffgase, und erzeugt in dem einen Falle ein sehr schwaches, in dem anderen hingegen ein sehr glaͤnzendes Licht. Wenn z.B. zwei Volume Sauerstoffgas mit einem Volumen Steinkohlengas vermengt werden, und wenn man das Gemenge, so wie es aus dem Schnabel entweicht, entzuͤndet, so wird die Flamme klein und blaßblau seyn, und nur ein sehr schwaches Licht (19) entwikeln. Ein Volumen Steinkohlengas mit 10 Volumen Luft vermengt erzeugt hingegen eine aͤhnliche Wirkung; nur ist die Flamme etwas dunkler gefaͤrbt. Wenn man Steinkohlengas in einer aus Sauerstoff bestehenden Luft entzuͤndet, so wird die Flamme wie bekannt groͤßer und ihr Licht blendender, als gewoͤhnlich, und dabei verbindet sich doch nur eben so viel Sauerstoff mit einer bestimmten Menge brennbaren Gases, als sich in den beiden ersteren Faͤllen damit verbindet. Die zusammengesezten Koͤrper oder Verbindungen, die hiebei als Resultate zum Vorscheine kommen, sind in saͤmmtlichen Faͤllen gleich (22).Ich beziehe mich bei diesen Versuchen so haͤufig auf das Steinkohlengas, weil die Beleuchtung mit diesem Gase selbst in den kleineren Provincialstaͤdten Englands von Tag zu Tag mehr zunimmt; ich verwahre mich uͤbrigens gegen, die Anwendung des Namens gekohltes Wasserstoffgas als synonym von Steinkohlengas.A. d. O. Die Erscheinungen, welche bei der Verbrennung des Steinkohlengases unter den gewoͤhnlichen Umstaͤnden Statt finden, sind Jedermann bekannt. 31) Wenn man mit einem explodirenden Gemenge von Steinkohlengas und Sauerstoff oder atmosphaͤrischer Luft dieselben Versuche mit dem Drahtgitter und dem Kartenblatte wiederholt, die oben bei 28 und 29 angegeben wurden, so wird man finden, daß in keinem Theile der Flamme, weder innerhalb noch uͤber derselben, freier Kohlenstoff abgesezt wird. 32) Wenn auf eine Steinkohlengasflamme ein starker Luftstrom geleitet wird, so wird sich die Groͤße der Flamme alsogleich vermindern; auch wird dieselbe dann alle die Eigenschaften der Flamme eines explodirenden Gasgemenges (19, 31) beurkunden. 33) Bei aufmerksamer Beobachtung der Verbrennung eines explodirenden Gasgemenges von Steinkohlengas oder gekohltem Wasserstoffgase und atmosphaͤrischer Luft in einer Sicherheitslampe wird man bemerken, wie schnell die Flamme des Dochtes erlischt; und man wird, wie ich uͤberzeugt bin, nicht laͤugnen, daß dieß durch den Mangel an Sauerstoffgas bewirkt wird. 34) Man kann sich schon durch das Gesicht allein uͤberzeugen, daß die Flamme des Gemenges innerhalb der Lampe hohl ist. Die Flamme wird zwar gegen die Spize der Lampe zuweilen glaͤnzender werden, als an irgend einem anderen Theile; allein weit haͤufiger wird sich aus der Spize der Lampe freier Kohlenstoff oder Rauch entwikeln. 35) Auf die Frage, woher der Glanz der Flamme an dem oberen Theile der Lampe, oder in Ermangelung derselben der freie Kohlenstoff oder Rauch komme, antworte ich, daß, waͤhrend das explodirende Gemenge innerhalb des Gehaͤuses brennt, die entwikelte Hize zur Verdampfung des Oehles in dem Behaͤlter der Lampe hinreichen wird. Dieser Dampf nimmt wenigstens zum Theil das Innere der Flamme ein, und wird in Oehlgas verwandelt; und wenn in dem explodirenden Gemenge eine große Quantitaͤt Sauerstoff enthalten ist, so wird ein Theil des Gases zersezt werden und dadurch den eigenthuͤmlichen Glanz der Flamme erzeugen. Ist hingegen nur eine geringe Quantitaͤt Sauerstoff gegenwaͤrtig, so wird das frei werdende Oehlgas, obschon es zersezt wird, nicht leuchten, und hieraus wird die Abscheidung von freiem Kohlenstoffe oder die Erzeugung von Rauch folgen. 36) Daß die hier aufgestellte Ansicht von der Verdampfung des Oehles richtig ist, davon kann man sich leicht uͤberzeugen, wenn man bei einem aͤhnlichen Gemenge explodirender Gasarten zwei Sicherheitslampen anwendet, an deren einer der Docht und der Oehlbehaͤlter auf die gewoͤhnliche Weise angebracht sind, waͤhrend die andere mit einem temporaͤren Wachsdochte, der sich an dem Behaͤlter (in welchem jedoch kein Oehl enthalten) befindet, ausgestattet ist. Die Wiederentzuͤndung des Dochtes bei dem abermaligen Zutritte des Sauerstoffgases zu der mit Oehl gefuͤllten Lampe wird unter diesen Umstaͤnden vollkommen verstaͤndlich seyn (16, 17). 37) Ein explodirendes Gasgemenge wird innerhalb einer Sicherheitslampe so lange ruhig brennen, und ohne das Drahtgitter auf einen Grad zu erhizen, bei welchem die umgebende explodirende Luft entzuͤndet wird, als die Atmosphaͤre ruhig und unbewegt bleibt; wird die Lampe hingegen einem Strome explodirender Gase ausgesezt, so wird die Flamme innerhalb der Lampe gegen das Drahtgitter der entgegengesezten Seite getrieben, wo dann dasselbe so stark erhizt wird, daß die Flamme hindurchtreten und die aͤußere atmosphaͤrische Luft entzuͤnden kann. 38) Jene explodirenden Gasgemenge, deren Mischungsverhaͤltnisse zwei Volumen Wasserstoff und einem Volumen Sauerstoff am naͤchsten kommen, geben bei der Verbrennung und bei einem bestimmten Volumen des Gemenges die groͤßte Hize. Hieraus erhellt also von selbst, daß die relativen Verhaͤltnisse eines dritten Elementes, wie z.B. jenes des Kohlenstoffes in dem gekohlten Wasserstoffgase, jenes des Stikstoffes in der atmosphaͤrischen Luft die specifische Temperatur der Gasgemenge, in welchen sie enthalten sind, bestimmen werden. 39) Die Sicherheit, die die Anwendung eines aus Drahtgitter verfertigten Gehaͤuses gegen die Explosionen gewaͤhrt, ist nicht bloß dem Ausstrahlungsvermoͤgen des Metalles zuzuschreiben. Die Temperatur irgend eines Theiles einer großen cylindrischen Flamme eines detonirenden Gemenges, welches ruhig im Inneren einer Sicherheitslampe brennt, wird viel geringer seyn, als jene, die sich bei der Verbrennung derselben Materialien unter verschiedenen Umstaͤnden ergibt. Die Verdampfung des Oehles (35) wird einen Theil der Hize, die durch die Verbindung der Gase entwikelt wird, verzehren. Uebrigens verdient aber auch noch ein anderer Umstand besondere Beruͤksichtigung. Waͤhrend naͤmlich ein Strom explodirenden Gases durch die Zwischenraͤume des Drahtgitters an der Basis des Gehaͤuses eintritt, ein Strom, der sowohl wegen seiner Temperatur, als wegen seiner Richtung, die umgebende Luft nicht wohl entzuͤnden kann –, muß in der Naͤhe des Scheitels der Lampe nothwendig ein aͤhnlicher Strom von nicht explodirenden Substanzen, naͤmlich von Wasserdampf, kohlensaurem Gase, freiem Kohlenstoffe und Stikstoff ausstroͤmen.Die verhaͤltnismaͤßig niedrige Temperatur der Flamme der explodirenden Gasgemenge in den Steinkohlengruben ist ohne Zweifel großen Theils den großen Quantitaͤten Stikgas, die in diesen Gemengen enthalten ist, zuzuschreiben.A. d. O. Nur wenn diese beiden ruhigen Stroͤmungen durch ein ploͤzliches Eindringen und durch eine staͤrkere Bewegung der explodirenden Atmosphaͤre oder einer verhaͤltnißmaͤßig kuͤhlen Luft gestoͤrt werden, wird eine Explosion erfolgen. 40) Die Erscheinungen, die sich bei der ruhigen Verbindung explodirender Gemenge bei einer Temperatur, welche zu deren Entzuͤndung nicht hinreicht, ergeben, sind so zahlreich und so interessant, daß sie eine eigene Beruͤksichtigung verdienen, besonders wenn man sie in Verbindung mit Faraday's neuesten Versuchen uͤber die Wirkung des Platins auf gasartige Koͤrper betrachtet. 41) Nachdem ich nun mehrere auf die Flamme bezuͤgliche Phaͤnomene mit einer Genauigkeit und Kleinlichkeit erwogen, die vielleicht Manchem unnoͤthig vorkommen duͤrfte, will ich nun betrachtend in wie fern diese Thatsachen die von Davy und anderen beruͤhmten Schriftstellern uͤber die Flamme aufgestellten Theorien unterstuͤzen und erlaͤutern. 42) Davy sagt in seiner Abhandlung uͤber die Sicherheitslampe S. 46: „Die Flamme der brennbaren Stoffe muß in allen Faͤllen als eine Verbrennung eines explodirenden Gemenges aus entzuͤndbarem Gase oder Dampf und Luft betrachtet werden; denn man kann dieselbe unmoͤglich fuͤr eine bloße Verbrennung an der Beruͤhrungsoberflaͤche der entzuͤndbaren Substanz halten. Ein Beweis hiefuͤr ist, daß, wenn man eine Wachskerze oder ein Stuͤk brennenden Phosphor in eine große Weingeiststamme haͤlt, die Flamme der Kerze sowohl, als des Phosphors im Inneren der Weingeistflamme sichtbar seyn wird: zum offenbaren Beweise, daß selbst im Inneren der Flamme Sauerstoff enthalten ist.“ Dr. Ure fuͤhrt in der vierten, 1831 erschienenen Ausgabe seines Dictionary of Chemistry unter dem Artikel Combustion S. 357 denselben Saz woͤrtlich auf und gibt ihm seine Zustimmung. Ebendieß thut auch Graham in der zweiten Ausgabe seines Chemical Catechism S. 589 mit folgendem Beisaze: „. Die Flamme hat eine kegelfoͤrmige Gestalt, weil die groͤßte Hize im Mittelpunkte des entzuͤndbaren Gemenges Statt findet.“ Dr. Thompson sagt S. 309 in seiner Abhandlung uͤber Waͤrme und Elektricitaͤt: „Die Flamme besteht in einer raschen Verbrennung einer verfluͤchtigten Substanz. Der Talg oder das Wachs wird geschmolzen und in die Spize des Kerzendochtes emporgezogen, um dort in Dampf verwandelt zu werden, und dann als solcher in Form einer Saͤule emporzusteigen. Dieser Dampf wird so stark erhizt, daß er sich schnell mit dem Sauerstoffe der ihn umgebenden Luft verbindet; und die hiedurch entwikelte Hize ist so groß, daß der Dampf bis zum Weißgluͤhen kommt. Die Flamme ist also bloß eine bis zum Weißgluͤhen erhizte, fluͤchtige, brennende Substanz. Die Verbrennung kann bloß in jenem Theile der heißen Dampfsaͤule, der mit der Atmosphaͤre in Beruͤhrung kommt, naͤmlich an der aͤußeren Oberflaͤche Statt finden. Die Flamme des Kerzenlichtes ist mithin bloß eine duͤnne Schichte eines weißgluͤhenden Dampfes, innerhalb welcher eine Quantitaͤt heißen Dampfes, der aus Mangel an Sauerstoff nicht verbrennen kann, enthalten ist.“ Dr. Lardner scheint in seiner Abhandlung uͤber Waͤrme, die sich in seiner Cabinet Cyclopaedia befindet, den Ansichten Thompson's beizustimmen. 43) Wenn wir die Flamme eines brennbaren Koͤrpers, mit dessen Verbrennung wir innig vertraut sind, z.B. einer gewoͤhnlichen Talgkerze, aufmerksam betrachten, so werden sich folgende Erscheinungen ergeben. Der Talg steigt, nachdem er durch die Annaͤherung eines brennenden Koͤrpers geschmolzen worden, durch die Haarroͤhrchenthaͤtigkeit zwischen den Fasern des Dochtes empor, und wird, so wie er sich der Flamme naͤhert, in Dampf verwandelt, aus welchem Zustande er dann bald in den gasfoͤrmigen uͤbergeht. Da die Flamme nicht in wirklicher Beruͤhrung mit dem Dochte steht (1), so geht die Verdampfung des Talges an jedem Theile des von der Flamme umgebenen Dochtes gleichzeitig von Statten. Der blaue, an der Basis befindliche Theil der Flamme, so wie der blaͤssere blaue Hauch, der die anderen Theile der Flamme umgibt, deutet die chemische Verbindung des gekohlten Wasserstoffgases und Sauerstoffgases (19, 30, 31) an. Da diese Verbindung ein ununterbrochen fortwaͤhrender und mit Waͤrmeentwikelung verbundener Proceß ist, so erreicht man schnell eine Temperatur von solcher Intensitaͤt, daß ein großer Theil des sich bildenden brennbaren Gases entzuͤndet wird. Durch diese Zersezung werden nach einander mehrere Portionen Kohlenstoff von dem Wasserstoffe abgeschieden; der Wasserstoff verbindet sich mit dem Sauerstoffe und bildet Wasser; der Kohlenstoff wird bei dieser hohen Temperatur leuchtend, und gibt, indem er sich gleichfalls mit Sauerstoff verbindet, kohlensaures Gas (22). 44) Man sieht hieraus, daß ich nicht mit Dr. Thompson uͤbereinstimme, wenn derselbe behauptet, die Flamme eines Kerzenlichtes sey bloß eine duͤnne Schichte weißgluͤhenden Dampfes. Man sagt gewoͤhnlich, daß der Dampf gewisser Substanzen, wie z.B. jener des Alkohols oder des Aethers, entzuͤndlich ist; allein mir scheint die Entzuͤndbarkeit dieser Dampfe ganz von der Leichtigkeit, mit welcher sie sich unter gewissen specifischen Bedingungen und unter dem Einfluͤsse einer gewissen Temperatur in Gase verwandeln lassen, bedingt zu seyn.Einige Schriftsteller haben behauptet, daß die Substanzen, die wir hier als Gase auffuͤhren, nichts als Daͤmpfe sind, ich spreche jedoch von diesen Dingen hier nur so, wie ich sie finde. Wenn diese Gase Daͤmpfe sind, so sind sie, was die Anordnung und Eigenschaften ihrer Theilchen betrifft, gewiß anders und so zu sagen mehr verfeinert, als man sie in den gewoͤhnlich sogenannten Dampfen findet. Sollte man dagegen einwenden, daß die Dampfe gewisser brennbarer Koͤrper, wenn man sie mit Sauerstoff vermengt, eben so gut detoniren, wie explodirende Gasgemenge, so habe ich darauf bloß zu erwiedern, daß die Detonation das Resultat der ploͤzlichen und freiwilligen Gasentwikelung und dessen Wiedervereinigung mit dem vorhandenen Sauerstoffgase ist. Diese Processe sind das Werk von 1/100 oder 5/100 einer Secunde.A. d. O. 45) Wenn meine Ansicht (43) richtig ist, so scheint der Proceß, der beim Brennen eines Kerzenlichtes Statt findet, ein etwas complicirter, bei genauerer Untersuchung aber sehr schoͤner zu seyn. Die Kerzenflamme ist naͤmlich eine kegelfoͤrmige Schichte einer leuchtenden Substanz (1), deren Farbe von Unten nach Aufwaͤrts hin allmaͤhlich vom Blauen ins Weiße uͤbergeht. Sie enthaͤlt im Inneren frei werdendes brennbares Gas, aber keinen Sauerstoff (15, 16). An der Basis dieser Flammenschichte kann man bei einer Temperatur, die man ihre eigenthuͤmliche, specifische nennen kann, Zeichen einer vor sich gehenden chemischen Verbindung des gekohlten Wasserstoffgases mit dem Sauerstoffgase bemerken, indem an diesem Theile der Flamme Wasserdampf und kohlensaures Gas entwikelt wird.Dieß laͤßt sich durch folgendes einfaches Experiment ermitteln. Wenn man ein Stuͤk kaltes Glas oder ein kaltes polirtes Metall an den blauen Theil der Flamme haͤlt, so wird sich Wasserdampf darauf absezen. Haͤlt man einen Tropfen Kalkwasser an der Spize eines Glasstabes an die blaue Flamme, so wird das Wasser truͤb werden, indem sich das kohlensaure Gas mit dem Kalke verbindet. Dieser lezte Versuch darf jedoch nur einen Augenblik dauern, weil man sonst durch die Verdampfung des Wassers irre gefuͤhrt werden koͤnnte. A. d. O. Da der Zufluß von brennbarem Gase aus dem Inneren constant und regelmaͤßig ist, und da durch die Verduͤnnung jenes Theiles der Luft, die sich unmittelbar in der Nahe der Flamme befindet, auch ein ununterbrochener Zufluß von Sauerstoff Statt findet, so wird die Waͤrme, die durch die ploͤzliche Verbindung eines Theiles des brennbaren Gases mit dem Sauerstoffe frei wird, zur Zersezung einer groͤßeren Quantitaͤt dieses Materiales hinreichen. Diesem lezteren Theile des Processes verdanken wir das Leuchten der Flamme, und darauf beruhen auch die wichtigen, in verschiedenen Theilen derselben Flamme (30) bemerkbaren Unterschiede. 46) Die Flamme der brennbaren Koͤrper laͤßt sich daher unmoͤglich in allen Faͤllen als eine Verbrennung eines explodirenden Gemenges aus brennbarem Gase oder Dampfe und Luft betrachten; sondern im Gegentheile vielmehr als eine ruhige und progressive Verbindung von brennbarem Gase mit Sauerstoffgas. Die Verbrennung explodirender Gemenge unterscheidet sich von jener eines Kerzenlichtes oder von jener des Steinkohlengases (19, 20, 30, 31, 43, 44, 45) dadurch, daß in dem einen Falle eine unmittelbare Verbindung all des brennbaren Gases mit dem Sauerstoffgase Statt findet, waͤhrend sich in dem anderen Falle nur ein Theil auf diese Weise damit verbindet, und der groͤßere Theil vor seiner endlichen Verbindung (29) eine Zersezung erleidet. Die Resultate sind in beiden Faͤllen dieselben; die Bedingungen, unter welchen sie entstehen, weichen jedoch wesentlich von einander ab. 47) Was hier von der Kerzenflamme gesagt worden, kann sehr leicht auch auf die Flamme jener brennbaren Koͤrper, mit denen man es im Leben gewoͤhnlich zu thun hat, angewendet werden. Die Flamme einer Talgkerze, einer Oehllampe und eines Kohlenfeuers zeigt nicht bloß aͤhnliche, sondern vollkommen identische Erscheinungen. Die Flamme des Steinkohlengases unterscheidet sich jedoch hievon; bei den drei ersteren findet eine Verdampfung der Elemente des brennbaren Koͤrpers, ein spontaner oder, wenn ich so sagen darf, ein unvorbereiteter Uebergang dieses Dampfes in Gas Statt, worauf dann Entzuͤndung, Zersezung und Wiederverbindung folgt. Im lezteren Falle hingegen ist die Verbrennung, nachdem das Gas vorher erzeugt worden, das erste Stadium des Processes; die uͤbrigen darauf folgenden Stadien sind dieselben.Die Qualitaͤt des Achtes verschiedener Koͤrper haͤngt, bei uͤbrigens ganz gleichen Umstaͤnden, von den Eigenschaften des brennbaren Koͤrpers ab. Das intensivste weiße Licht enthaͤlt offenbar eine groͤßere Menge oͤhlerzeugendes Gas, als in einem dunkelgelben Lichte enthalten ist. Doch kommt hier sehr viel auf die Behandlung der Materialien an; eine Talgkerze mit einem kleinen compacten Dochte wird z.B. ein weit glaͤnzenderes Licht geben, als eine uͤbrigens ganz gleiche Kerze mit einem großen faserigen Dochte. Was man gewoͤhnlich unter vollkommener Verbrennung der Substanzen versteht, ist in der That nur ein anderer Name fuͤr die vollkommene Verbindung saͤmmtlicher entzuͤndbarer Elemente mit Sauerstoffgas.A. d. O. 48) Daß, ausgenommen unter besonderen Umstaͤnden, nicht aller aus einem brennbaren Koͤrper entwikelter Dampf in Gas verwandelt wird, erhellt aus dem freien Kohlenstoffe oder Rauche, der von einem Kerzenlichte, einer Lampe und einem Kohlenfeuer emporsteigt Eben so offenbar ist aber auch, daß gewisse Bedingungen noͤthig sind, um die Verbindung all der Elemente eines vorher erzeugten gasartigen Koͤrpers mit Sauerstoff zu bewirken; man sieht dieß schon daraus, daß auch dann Rauch entweicht, wenn man zu viel Steinkohlengas in den Brenner der Lampe treten laͤßt. 49) Jene Koͤrper, die im Verhaͤltnisse zu ihren uͤbrigen Bestandtheilen eine große Menge Kohlenstoff enthalten, fordern eine andere Behandlung, als jene, deren brennbare Elemente sich in genaueren Verhaͤltnissen mit einander verbinden. Ich brauche zur Erlaͤuterung hier nur folgende neben einander zu stellen: Aether Terpenthingeist Wallrath Steinkohlentheer Im Aether und im Wallrath sind der Wasserstoff und der Kohlenstoff in solchen Verhaͤltnissen enthalten, daß diese Koͤrper leicht die beschriebenen Stadien (47) durchlaufen und mit dem Sauerstoffe neue Verbindungen bilden.Zu bemerken ist, daß, wenn in einem brennbaren Koͤrper, wie z.B. Alkohol und Aether, Wasserdampf enthalten ist, nothwendig auch Aether zugegen seyn muß. Wird jedoch der Dampf dieses Koͤrpers in Gas verwandelt (44), so wirkt der Sauerstoff nicht als Traͤger der Verbrennung, sondern es verbindet sich ein halbes Volumen Sauerstoff mit Kohlenstoff zu Kohlenstoffoxyd, welches unter guͤnstigen Umstaͤnden durch ein weiteres halbes Volumen Sauerstoff in Kohlensaͤure verwandelt wird.A. d. O. Der Terpenthingeist und der Steinkohlentheer hingegen, in welchen ein großer Ueberschuß von Kohlenstoff enthalten ist, erfordert eine ganz andere Behandlung, um dessen gaͤnzliche Verbindung mit Sauerstoff zu bewirken. 50) Es ist unbegreiflich, warum Davy bei seinen Versuchen lieber eine große statt einer kleinen Weingeistflamme anwendete, da mit erster nur sehr schwer schoͤne und genaue Resultate zu erzielen sind, waͤhrend sie bei lezterer so gleichfoͤrmig und entscheidend (8, 12) ausfallen. Ich konnte mit groͤßter Leichtigkeit ermitteln, daß die Flamme hohl ist (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7); ich erhielt die sprechendsten Beweise, daß im Inneren der Flamme kein Sauerstoff enthalten ist (8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17), ja nicht ein Mal im Inneren der Flamme der explodirenden Gemenge (33). Ebenso gewiß ist es, daß sich die explodirenden Gemenge unter den gewoͤhnlichen Umstaͤnden ganz anders verhalten, als sich brennbare Koͤrper verhalten (19, 20, 21, 23, 30, 31). Man kann sich ferner auf diese Weise nicht nur uͤberzeugen, daß die Flamme einer Kerze oder einer Lampe kegelfoͤrmig und hohl ist, sondern man wird auch finden, daß sie nicht bloß aus einer duͤnnen Schichte leuchtender Substanz besteht, und daß die Verbrennung bloß an der Oberflaͤche, wo das brennbare Gas mit dem Sauerstoffe in Beruͤhrung kommt. Statt findet. So ist die Flamme einer Argand'schen Lampe, in deren Inneres Luft eintreten kann, nicht bloß cylindrisch, sondern hohl; d.h. sie besteht aus zwei concentrischen Cylindern einer leuchtenden Substanz (3, 4), waͤhrend die Flamme derselben Lampe, wenn keine Luft zutreten kann, nur aus einem einzigen Cylinder besteht. So unerklaͤrlich es ist, wie ein so großer Geist wie Davy in Betreff des fraglichen Gegenstandes so sehr in Irrthum verfallen konnte, so muͤssen wir meiner Ueberzeugung nach doch seine Theorie der Flamme als gaͤnzlich ungegruͤndet und den Thatsachen widersprechend verwerfen; ich bin uͤberzeugt, daß dieß Jedermann thun wird, der meine Versuche ohne vorgefaßte Meinung und ohne von dem großen Namen Davy's bestochen zu seyn, wiederholen wird.