Titel: | Ueber ein tragbares Universaleudiometer und dessen Anwendung. Von Hrn. W. H. Weekes Esq. |
Fundstelle: | Band 53, Jahrgang 1834, Nr. LVII., S. 339 |
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LVII.
Ueber ein tragbares Universaleudiometer und
dessen Anwendung. Von Hrn. W. H.
Weekes Esq.
Im Auszuge aus dem Mechanics' Magazine, No. 565, S.
163.
Mit Abbildungen auf Tab.
VI.
Weeke's tragbares Universaleudiometer und dessen
Anwendung.
Das Eudiometer, welches den Gegenstand dieser Abhandlung bildet, ist zur chemischen
Untersuchung von Gasgemengen bestimmt, und zwar sowohl mittelst der Verknallung
derselben durch einen elektrischen Funken, wie dieß an dem Volta'schen Eudiometer der Fall ist, als mittelst der Aufsaugung, wie dieß
an dem Instrumente des Hrn. Hope geschieht. Das Instrument eignet sich
fuͤr ersteren Fall, die Gase moͤgen eine Behandlung uͤber
Wasser oder Queksilber erfordern, und ohne daß in dem einen oder in dem anderen
Falle eine pneumatische Wanne, deren man bei anderen Instrumenten dieser Art bedarf,
noͤthig waͤre.
Mein Apparat kann in einem gewissen Grade als ein selbstthaͤtiges Instrument
betrachtet werden, welches sich von selbst mit Gas fuͤllt, und an welchem das
Volumen, womit gearbeitet werden soll, durch bloßes Umdrehen eines kleinen
Sperrhahnes regulirt werden kann. Bei der gewoͤhnlichen Methode Gase zu
analysiren, die auf dem Vorhandenseyn einer bestimmten Quantitaͤt
Sauerstoffgas und auf der Verknallung der Gasgemenge durch einen elektrischen Funken
beruht, muͤssen die zu untersuchenden Gase mittelst einer gebogenen
Roͤhre aus den Gasbehaͤltern in die Eudiometerroͤhre, die auf
den pneumatischen Apparat gestellt worden, geleitet werden, – eine Operation,
die oft eben so heftig, als in Hinsicht auf das Abmessen der beizumengenden
Quantitaͤt Gas unsicher ist. Dieser Uebelstand ist an meinem Apparate
vollkommen beseitigt, und zwar durch einen kleinen Behaͤlter, in welchem sich
das explodirende Gasgemenge befindet, und der direct mit der
Verknallungsroͤhre in Verbindung steht, obschon er waͤhrend des
Durchganges des elektrischen Funkens augenbliklich und nach Belieben des Arbeiters
abgenommen werden kann oder nicht.
Bei dem alten Eudiometer entweicht wegen der Ausdehnung des Volumens der Gase im
Augenblike der Zersezung derselben nicht selten eine Portion Gas; bei meinem
Instrumente hingegen wird diese Vergroͤßerung des Volumens genau gemessen und
registrirt, so daß sie von demjenigen, der den Versuch vornimmt, leicht abgelesen
werden kann. Ebendieß ist auch mit jenem Gase der Fall, welches nach der Verknallung
allenfalls in der Roͤhre zuruͤkbleibt. Da ferner bei der Anwendung
meines Instrumentes nichts von der Fluͤssigkeit, die bei manchen
Manipulationen angewendet werden muß, hinausgeschleudert werden kann, wie dieß sonst
nicht selten geschah, so kann man sich desselben weit bequemer und in jeder
beliebigen Stellung bedienen. Der Arbeiter hat dasselbe endlich ganz unter seiner
Gewalt, und es duͤrfte daher sowohl aus diesen Gruͤnden, als wegen
seiner Einfachheit und Tragbarkeit in allen Faͤllen, in welchen man des
Eudiometers bedarf, den Vorzug verdienen.
Die Basis oder das Fußgestell des Instrumentes, welches in Fig. 53 mit 1, 2, 3, 4
bezeichnet ist, besteht aus einem Bloke gut ausgetrokneten Guajacholze von 5 Zoll
Laͤnge, 4 Zoll Breite und 1 3/4 Zoll Dike.Zu noch groͤßerer Sicherheit und Festigkeit kann man den Boden und die
Seiten dieses Blokes mit Kupfer oder Messingblech beschlagen lassen; doch
ist dieß nicht durchaus nothwendig, wenn der Guajacblok fest und unversehrt
ist.A. d. O.
Fig. 54 gibt
einen Laͤngendurchschnitt, senkrecht gegen die Basis gerichtet, aus welchem
man die Canaͤle, durch welche die Verknallungs- und
Registerroͤhre mit einander in Verbindung stehen, deutlicher ersieht.Aus Versehen des Zeichners wurde Fig. 54, welche
einen Durchschnitt der Basis des Eudiometers gibt, in horizontaler statt in
senkrechter Richtung gezeichnet, so daß sie also nicht ganz mit Fig.
52 correspondirt.A. d. O. 5 bezeichnet naͤmlich die Stelle fuͤr erstere, und 6 die
leztere Roͤhre; waͤhrend 7 eine Oeffnung vorstellt, die sich senkrecht
unter der Verknallungsroͤhre befindet, und die es dem Arbeiter
moͤglich macht, die Roͤhre innen reinigen zu koͤnnen; sie ist
gewoͤhnlich vermittelst eines guten elastischen Korkes luftdicht
verschlossen. 8 ist hier die Stelle fuͤr den Sperrhahn, den man in Fig. 53 bei 9
sieht, und durch welchen die Fluͤssigkeit in den Roͤhren regulirt oder
abgezogen wird. 10, Fig. 53, ist eine starke Eudiometerroͤhre aus dikem Glase, an
welcher 1 Kubikzoll in Zehntel, Fuͤnfzigstel und Hundertel getheilt ist; sie
ist auf gewoͤhnliche Weise gebaut, und unten mit einem kreisrunden Rande
versehen, der fest in eine Aushoͤhlung gekittet ist, welche sich unmittelbar
uͤber dem senkrechten Canale 5, Fig. 54, befindet. Zu
noch groͤßerer Festigkeit laͤuft oben ein messingener Ring um die
Roͤhre, von welchem aus Streifen nach Abwaͤrts laufen, und in dem
Bloke befestigt werden. Diese Roͤhre ist mit den Leitungsdraͤhten 11,
12 ausgestattet, und oben mit einem messingenen Dekel 13 versehen, von dessen
Mittelpunkt aus die Roͤhre 14 emporsteigt. Leztere hat eine Laͤnge von
einem Zoll, mißt 1/8 Zoll im Lichten, und ist oben mit dem gewoͤhnlichen
Aufnahmsstuͤke fuͤr die Schraube des kleinen Sperrhahnes 15, dessen
anderes Ende sich an dem Scheidentheile oder an dem Schraubenstuͤke einer
kleinen uͤberfirnißten Gasblase 16 befindet, versehen. Sie steht ferner
mittelst eines kleinen, durch die Krone der Verknallungsroͤhre gebohrten
Canales mit der innerhalb des Glases befindlichen Hoͤhle in Verbindung. 17
ist eine massive glaͤserne Saͤule, die in horizontaler Richtung bewegt
werden kann, und zwar mittelst einer Schraube, die sich in einem in den Blok des
Instrumentes eingebetteten, und zu deren Aufnahme dienenden Behaͤlter bewegt.
Am Scheitel dieser Saͤule ist ein messingener Dekel und eine Kugel 19
angebracht, und durch diese Kugel schiebt sich frei ein beilaͤufig 2 Zoll
langer Draht, an dessen beiden Enden sich die beiden polirten Kugeln 20, 21
befinden, von denen die eine 1 1/4 Zoll, die andere hingegen nur 3/4 Zoll im
Durchmesser mißt.
An der entgegengesezten Eke des Blokes steigt auf gleiche Hoͤhe mit der
glaͤsernen die messingene Saͤule 22 empor, deren Scheitel sich in eine
Kugel endigt, und welche oben mit zwei einander gegenuͤber liegenden Haken
23, 24 ausgestattet ist. Auch diese Saͤule ist so wie die glaͤserne in
ein messingenes, in dem Bloke befestigtes Fußstuͤk geschraubt.
Die Registerroͤhre 25, welche beilaͤufig 16 Zoll lang ist, besteht aus
starkem Glase, und kann 5/8, 3/4 oder selbst einen ganzen Zoll im Lichten haben. Sie
wird von dem messingenen Fußgestelle 26 getragen, und dieses wird mit Huͤlfe
eines Ringes aus Leder oder Kautschuk unmittelbar uͤber dem Canale 6, Fig. 54,
luftdicht in den Blok des Eudiometers geschraubt, der zu diesem Behufe an der
gehoͤrigen Stelle mit einem Schraubenloche versehen ist. Auch diese
Roͤhre ist in Kubikzolle und beliebige Unterabtheilungen, die von Unten nach
Oben gezaͤhlt werden, eingetheilt. Um diese Eintheilungen zu erhalten,
braucht man nur auf die bei solchen Manipulationen uͤbliche Weise Wasser oder
Queksilber in die Roͤhre zu waͤgen.
Waͤhrend diese Graduirung geschieht, muß ein gerader, schwarz angestrichener
Stab aus Birkenholz von beilaͤufig 1/8 Zoll im Durchmesser, und von solcher
Laͤnge, daß er um einen Zoll uͤber die Scheitelmuͤndung der
Roͤhre hinausragt, in die Roͤhre eingesenkt werden. Dieß ist, wie man
spaͤter sehen wird, deßhalb noͤthig, damit der Grad der Ausdehnung,
welche waͤhrend der Explosion erfolgt, sich beobachten und bestimmen
laͤßt.
Der Scheitel der Registerroͤhre ist mit einem abgedrehten messingenen Rande
versehen, der zuweilen zur Aufnahme eines glaͤsernen Trichters, mit welchem
man das Instrument, wenn es noͤthig ist, mit einer Fluͤssigkeit
fuͤllt, dient.
In Fig. 55
sieht man noch einen anderen Sperrhahn 27, der sich an einer kleinen Gasblase
befindet, und mit einem Verbindungsstuͤke 28, welches nach Umstaͤnden
auf das obere Ende des Sperrhahnes 15, Fig. 53, geschraubt wird,
versehen ist. Die Gasblase wird zu diesem Behufe abgenommen. Vermoͤge dieser
Einrichtung kann man alles Gas, welches nach der Verknallung in der Roͤhre 10
zuruͤkbleibt, zum Behufe der weiteren Untersuchung in die Blase 29 bringen.
Auf welche Weise dieß geschieht, ist bekannt.
Will man sich nun meines Instrumentes bedienen, so hat man auf folgende Weise damit
zu verfahren. Soll ein unbekanntes brennbares Gas damit untersucht werden, so
vermengt man dasselbe zuerst in gehoͤrigem Verhaͤltnisse mit reinem
Sauerstoffgase, und bringt das Gemenge in die kleine uͤberfirnißte Blase 16.
Ehe jedoch der Sperrhahn 15 oben auf die Roͤhre 14 geschraubt wird, muß das
Eudiometer mit einer
Fluͤssigkeit gefuͤllt werden. Nachdem naͤmlich der Sperrhahn 9
abgeschlossen, und in die Muͤndung der Registerroͤhre 30 ein kleiner
glaͤserner Trichter eingesenkt worden, gießt man so lange vorsichtig
Fluͤssigkeit in den Trichter, bis dieselbe, indem sie sich nach
hydrostatischen Gesezen bewegt, und indem sie die in der Verknallungsroͤhre
enthaltene Luft durch die metallene Roͤhre 14 austreibt, bis zum Scheitel der
Verknallungsroͤhre 10 emporgestiegen.Wenn die Blase 16 eine große Quantitaͤt eines explodirenden
Gasgemenges enthaͤlt, und wenn der Arbeiter das Abnehmen der Blase
vermeiden will, so kann er sich gegen alle Gefahr einer allenfallsigen
Explosion schuͤzen, indem er die Roͤhre 14 mit mehreren
Schichten eines gewoͤhnlichen Schwammes fuͤllt, der jedoch
nicht fest eingedruͤkt werden darf, weil er sonst den Uebergang des
Gases aus der Blase in die Detonationsroͤhre hemmen wuͤrde.
Sine solche Schwammmasse sichert naͤmlich, wie ich in einer
fruͤheren Abhandlung uͤber die Verbrennung von Gasgemengen
gezeigt habe, vollkommen gegen jede Explosion und die allenfalls dadurch zu
befuͤrchtenden Folgen.A. d. O Dann bringt man die Blase 16 an Ort und Stelle, und stellt, indem man den
Sperrhahn 15 oͤffnet, zwischen ihr und der Verknallungsroͤhre die
Communication her. Nach diesen Vorbereitungen uͤbt nun der Arbeiter, der die
Untersuchung vornimmt, mit der einen Hand einen gelinden Druk auf die Blase aus,
waͤhrend er mit dem Daumen und Zeigefinger der anderen Hand den Griff des
Hahnes, durch den die Entweichung des Gases durch den Sperrhahn 15 regulirt wird,
faßt. Die Augen des Arbeiters muͤssen dabei zunaͤchst auf die an der
Verknallungsroͤhre angebrachten Eintheilungen gerichtet seyn, und so wie
durch fortgesezten gelinden Druk auf die Blase das erforderliche Volumen Gas in die
Roͤhre gelangt ist, wird der Sperrhahn sogleich abgeschlossen, und die
Communication also aufgehoben. Man kann uͤbrigens auch die
Verknallungsroͤhre mit einer beliebigen Menge Gas fuͤllen, und dann
jenes Volumen, welches man detoniren lassen will, dadurch reguliren, daß man den
Hahn bewegt, bis durch den Druk der Wassersaͤule in der Registerroͤhre
alles Gas, bis auf die verlangte Quantitaͤt, wieder in die Blase
zuruͤkgetrieben wird. Bei einer geringen Aufmerksamkeit auf die Handhabung
des Sperrhahnes laͤßt sich diese Operation mit groͤßter Leichtigkeit
vollbringen.
Es ist bekanntlich nicht gut und raͤthlich, mit großen Quantitaͤten zu
arbeiten; das Instrument mißt im Allgemeinen und in Hinsicht auf die
Vergroͤßerung des Volumens, je nach der Explosionskraft des Gemenges 3 bis 5
Zehntel, und diese Quantitaͤt ist, wie ich glaube, fuͤr jeden Fall
geeigneter und vortheilhafter, als ein zehn Mal groͤßeres Volumen. Ist nun
auf diese Weise die erforderliche Quantitaͤt Gas in die Roͤhre
gebracht, so naͤhert man die Kugel 21 dem Ringe des Leitungsdrahtes 12, indem
man die Saͤule 17
dreht, und bringt hiedurch die groͤßere Kugel 20 in die zur Aufnahme des
elektrischen Funkens geeignete Stellung.
Wenn Alles so weit gediehen, so nimmt man das schwarz angestrichene Staͤbchen
aus Birken-, Buchs-, Eben- oder irgend einem anderen harten
Holze, und bringt es, nachdem es oben durch eine Korkscheibe gestekt worden,
mittelst dieses Korkes in die Muͤndung der Registerroͤhre 25, um es
hierauf so weit durch den Kork zu schieben, bis dessen Ende den Boden der
Roͤhre erreicht hat. In den Umfang des Korkes muͤssen 2 oder 3 feine
Furchen geschnitten seyn, damit waͤhrend des Versuches Luft in den
uͤber der Fluͤssigkeit in der Registerroͤhre befindlichen Raum
ein- und auch wieder austreten kann. Nachdem dieß geschehen, oͤffnet
man den Sperrhahn 9, und laͤßt so lange Fluͤssigkeit aus demselben
abfließen, bis die Fluͤssigkeit in der Registerroͤhre genau eben so
hoch steht, wie jene in der Verknallungsroͤhre. Waͤhrend dieses
Abflusses der Fluͤssigkeit wird die Saͤule in der
Verknallungsroͤhre nicht im Geringsten dadurch afficirt werden. Nun
haͤngt man das eine Ende der messingenen Kette, welche man aus Fig. 53 sieht,
in den Ring des Leitungsdrahtes 11; das andere Ende hingegen in den Haken 24 der
messingenen Saͤule 22. Ein zweites Kettenstuͤk 23 kann nach dem
Belieben des Arbeiters von einem anderen Haken an der messingenen Saͤule bis
auf den Tisch, auf welchem der Apparat steht, oder bis auf den Boden
herabhaͤngen.
Nachdem nun vorher eine kleine Elektrisirmaschine in Gang gebracht worden, sezt der
Arbeiter sein Eudiometer auf einen geeigneten Tisch, so daß sich die Kugel 20 in
geringer Entfernung von dem Conductor der Maschine befindet; auch kann er mit der
einen Hand das Fußgestell oder die Basis des Instrumentes halten, waͤhrend er
mit der anderen den Cylinder der Maschine dreht. Wenn hierauf von dem geladenen
Conductor ein starker Funken an die Kugel 20 gelangt, so wird derselbe durch den
Leitungsdraht an die Kugel 21 fortgepflanzt, und da beide durch die glaͤserne
Saͤule isolirt sind, so wird die Elektricitaͤt durch den Draht 12
durch das in der Verknallungsroͤhre befindliche Gasgemenge geleitet, um
endlich mittelst der Kette 11, 24 etc. wieder zu entweichen. In Folge der doppelten
Bewegung der Kugeln 20, 21 durch das Schieben des Drahtes 19 und durch das Umdrehen
der glaͤsernen Saͤule 17 kann der Arbeiter die Staͤrke des
Funkens mit groͤßter Leichtigkeit reguliren.
Jeder Chemiker weiß, daß die verbrennlichen Gasgemenge in dem Augenblike, in welchem
durch das Durchtreten eines elektrischen Funkens deren Verbindung vermittelt wird,
eine sehr bedeutende Vergroͤßerung ihres Volumens erleiden, die ich hier deren Explosivkraft
nennen will. Es duͤrfte wuͤnschenswerth seyn, wenn der Grad dieser
Explosivkraft in verschiedenen Gemengen jedes Mal bemessen werden koͤnnte;
und der Nuzen duͤrfte, wie ich glaube, noch groͤßer seyn, wenn diese
Messung zugleich und mit demselben Instrumente geschehen koͤnnte, dessen man
sich zur Analyse bediente. Daß dieß bei meinem Eudiometer moͤglich ist,
erhellt aus Folgendem.
In dem Augenblike, in welchem der elektrische Funken zwischen den Knoͤpfen der
Leitungsdraͤhte 11, 12 durchgeht, zieht sich das Wasser in der Roͤhre
10 zuruͤk, um dafuͤr in der Roͤhre 25 bis auf eine, mit der
Ausdehnung des Gases im Augenblike der Zersezung entsprechende Hoͤhe
emporzusteigen. Dieß ist aber nur das Werk eines Augenblikes; und wenn die
Fluͤssigkeit in dem Instrumente als eine Klappe gewirkt, und die Entweichung
des Gases verhindert hat, so steigt sie nach der Verknallung so weit in der
Verknallungsroͤhre empor, als es die dadurch entstandene Verminderung des
Gasvolumens mit sich bringt. Besieht man aber nach der Verknallung die
Registerroͤhre, so wird man an der schwarzen Oberflaͤche des
beschriebenen Staͤbchens eine nasse Linie bemerken, welche genau andeutet,
bis auf welche Hoͤhe die Fluͤssigkeit waͤhrend der Detonation
getrieben wurde. Da beide Roͤhren zur Bestimmung ihres kubischen Inhaltes
graduirt sind, so laͤßt sich hienach sehr leicht die Explosivkraft oder die
Zahl der Volumen, um welche sich das Gas im Augenblike der chemischen Verbindung,
die es einging, ausdehnte, berechnen.
Wenn man endlich die Gasblase 16 abnimmt, und dafuͤr die Blase 29, Fig. 55, mit
ihrem Sperrhahn 27 und dem Verbindungsstuͤke 28 aufstekt, so laͤßt
sich das zuruͤkbleibende Gas in diese Blase treiben, indem man mittelst eines
Trichters so lange Wasser in die Registerroͤhre gießt, bis
saͤmmtliches Gas durch die Roͤhre 14 in die Blase getrieben worden.
Sollte die zuruͤkbleibende Quantitaͤt zu weiteren Untersuchungen zu
gering seyn, so kann man die Operation nach Belieben so oft wiederholen, bis sich
eine hinreichende Menge Gas in der Roͤhre angesammelt hat. Damit man das
ruͤkstaͤndige Gas, im Falle man es nicht weiter untersuchen will,
ablassen kann, und damit man den Versuch nach Belieben wiederholen kann, ohne daß
man gezwungen ist, jedes Mal die Blase 16 abzunehmen, ist dicht unter dem Halse der
Roͤhre 14 eine kleine Schraube 31 mit einem ausgekerbten Rande angebracht,
durch welche man das ruͤkstaͤndige Gas austreten lassen kann,
waͤhrend der Sperrhahn 15 geschlossen bleibt.
Obschon sich alle die Principien, die hier bei der Behandlung der Gase uͤber
Wasser aufgestellt werden, auch mehr oder weniger auf die Behandlung derselben
uͤber Queksilber anwenden lassen, so ist das Verfahren in lezter Hinsicht
doch nicht so ganz leicht, so daß eine Eroͤrterung desselben wenigstens
fuͤr den Anfaͤnger nicht ohne Werth seyn duͤrfte.
Das Wasser hat die Eigenschaft, daß es die Oberflaͤchen der Flaschen,
Roͤhren und sonstigen Apparate, mit denen es bei pneumatischen Operationen in
Beruͤhrung kommt, benezt und daran haͤngen bleibt, was bei dem
Queksilber nicht der Fall ist. Die Adhaͤsion des Wassers an die
Oberflaͤchen von Glaͤsern und anderen festen Koͤrpern ist
bedeutend groͤßer, als jene, die zwischen den einzelnen Theilchen derselben
Statt findet. Daher kommt es denn auch, daß ein Gasstrom, welcher aus Oeffnungen
entweicht, die sich unter dem Wasser befinden, ohne alle Schwierigkeit in Blasen
emporsteigt, und in Roͤhren oder anderen Behaͤltern aufgefangen werden
kann. Anders verhaͤlt sich's hingegen beim Queksilber; denn diese metallische
Fluͤssigkeit hat keine Adhaͤsion an die glaͤsernen
Gefaͤße und Roͤhren, und kann nicht ein Mal in innige
Beruͤhrung damit gebracht werden. Dieß ist aber auch die Ursache, warum
Gasstroͤme, die aus einer unter Queksilber befindlichen
Roͤhrenmuͤndung austreten, nicht selten ploͤzlich
zuruͤktreten, und anstatt in Blasen durch das fluͤssige Metall
emporzusteigen, unter dem Rande des Recipienten entweichen.
Um dieser Unannehmlichkeit, die besonders den Anfaͤnger zuweilen in
Verlegenheit sezt, vorzubeugen, soll man sich solcher Leitungsroͤhren
bedienen, deren Enden nach Aufwaͤrts gebogen sind, und die sich mit einer
kleinen Muͤndung oͤffnen, so daß das Gas also aus einem kleinen Punkte
austritt, der sich einen oder zwei Zolle uͤber der unteren
Metallflaͤche innerhalb der Glaͤser oder Recipienten befindet. Da sich
dieser Uebelstand ferner hauptsaͤchlich dann ereignet, wenn man unreines,
schmuziges oder oberflaͤchlich oxydirtes Queksilber anwendet, so ist es von
groͤßter Wichtigkeit, daß man zu dergleichen Versuchen entweder reines
Queksilber anwende, oder daß man es vorher wenigstens reinige. Sehr gut ist es auch,
wenn man alle Glaͤser, deren man sich bei derlei pneumatischen Versuchen
bedient, sehr oft mit einem reinen trokenen Tuche auswischt. Soll auch die innere
Oberflaͤche der Roͤhren gereinigt werden, so hat dieß mittelst eines
kleinen, cylindrischen Stuͤkes befeuchteten Schwammes, und zulezt mit etwas
feinem Werk oder an einem anderen derlei Materiale, welches an einem biegsamen,
hoͤlzernen Stabe befestigt wird, zu geschehen, indem die Draͤhte,
deren man sich sonst wohl zu diesem Zweke bedient, bei oͤfterem Gebrauche den
Roͤhren nachtheilig werden.
Obschon sich nun alle diese Einwuͤrfe weit weniger auf mein Eudiometer
beziehen, weil bei diesem das zu untersuchende Gas mit aller Leichtigkeit von Oben
nach Unten in die Detonationsroͤhre gelangt, und weil hiedurch das Metall
sicher vor dem Gase aus der Roͤhre ausgetrieben wird, so soll man doch auch
hier zum Fuͤllen der Roͤhren nur reines Queksilber anwenden. Auch soll
man, bevor man zu irgend einem Versuche schreitet, die Roͤhren des
Eudiometers von aller Feuchtigkeit und allem Schmuze, die sich allenfalls darin
angesammelt haben, reinigen. Hier, wie uͤberall, gilt, daß Ordnung,
Genauigkeit und Reinlichkeit wesentlich zum Gelingen der Untersuchung beitragen.
Man hat, wenn man mit meinem Apparate uͤber Queksilber arbeitet, nur zwei
Abweichungen oder Modifikationen zu beachten, und diese sind:
1) Muͤssen der Sperrhahn 9, die daran befindliche Schraube und der Hals, so
wie die Scheide der Schraube des messingenen Aufsazes 26, der die
Registerroͤhre traͤgt, gut mit Firniß, den man sich durch
Aufloͤsung von Siegellak in Weingeist bereitet, uͤberzogen seyn, damit
diese Theile gegen die Amalgamation mit Queksilber, die sonst bald zu deren
Unbrauchbarkeit fuͤhren wuͤrde, uͤberzogen seyen. Gleiches hat
auch mit allen uͤbrigen Metallflaͤchen, die mit dem Queksilber in
Beruͤhrung kommen, zu geschehen.
2) Da das Queksilber an dem hoͤlzernen Staͤbchen, welches in die
Registerroͤhre eingesenkt wird, keine nasse Linie zuruͤklaͤßt,
wie dieß beim Wasser der Fall ist, so muß man, um zu erkennen, wie hoch das
Queksilber in Folge der Ausdehnung des Gases im Augenblike der Verknallung in der
Registerroͤhre emporstieg, genau zu erkennen, zu folgendem Auswege, der sich
mir als sehr zwekmaͤßig erwies, seine Zuflucht nehmen. Man schneidet aus
einem gewoͤhnlichen Korkstoͤpsel mit einem gut schneidenden
Federmesser eine kreisrunde Scheibe, deren Durchmesser etwas uͤber 2/3 des
Durchmessers der Registerroͤhre betraͤgt, und macht dann in die Mitte
dieser Scheibe ein Loch von solcher Groͤße, daß sie sich mit Leichtigkeit an
dem Staͤbchen hin und her schieben laͤßt, ohne uͤbrigens, wenn
man das Staͤbchen aufrecht stellt, in Folge ihrer specifischen Schwere an
demselben herabzusinken. Wenn das Staͤbchen mit der Korkscheibe hierauf in
die Registerroͤhre gebracht, und alle uͤbrigen oben angegebenen
Vorkehrungen getroffen worden, so schiebt man die Korkscheibe an dem
Staͤbchen so weit herab, bis sie auf dem in der Registerroͤhre enthaltenen Queksilber
aufruht. So wie hierauf das Queksilber in Folge der in der Verknallungsroͤhre
vorgehenden Verknallung in der Registerroͤhre emporsteigt, schreitet ihm die
Korkscheibe wegen des Drukes, der von dem Queksilber auf sie ausgeuͤbt wird,
voran, um dann, nachdem sie den hoͤchsten Punkt erreicht, stehen zu bleiben,
und dadurch die Ausdehnung, welche Statt hatte, anzuzeigen.
Da es bei chemischen Untersuchungen im Allgemeinen, und namentlich bei solchen, die
sich auf das Maaß, das Gewicht und die Ausdehnung gasartiger Koͤrper
beziehen, von Wichtigkeit ist, einen bestimmten, zur Vergleichung dienenden Maßstab
zu haben, so kann man, wenn man mit meinem Eudiometer auch uͤber Queksilber
arbeitet, doch bei Abschaͤzung der Explosivkraft des Gases Wasser als Maßstab
annehmen, und die mit dem Queksilber erhaltenen Resultate auf den Wassermaßstab
reduciren. Ein Beispiel wird zur Erlaͤuterung genuͤgen.
Gesezt es dehne sich eine bestimmte Quantitaͤt, z.B. ein halber Kubikzoll
verbrennliches Gasgemenge unter einem Druke von 3 Kubikzoll Queksilber bei der
Verknallung um 5 Raumtheile aus, so fraͤgt sich, wie groß diese Ausdehnung
unter einem Druke von 3 Kubikzoll Wasser seyn wuͤrde? Da nun ein Kubikzoll
Queksilber bei 62° F. 3425,35 Gran wiegt, waͤhrend ein Kubikzoll
Wasser bei derselben Temperatur nur 252,458 Gran wiegt, so ergibt sich diesen Daten
gemaͤß folgende Loͤsung der Frage: So wie sich das relative Gewicht
des Queksilbers in der Roͤhre, waͤhrend der ersten Operation, zu dem
Cubus der Explosivkraft, multiplicirt mit dem absoluten Gewichte des Queksilbers,
verhaͤlt, eben so verhaͤlt sich die Kubikwurzel des Productes,
getheilt durch das Gewicht des Wassers zu dem zu suchenden Resultate, welches sich
hienach auf 11,93, als den Betrag der Explosivkraft uͤber das Wasser
berechnen wird.
Auch den Queksilberapparat kann man, waͤhrend man den elektrischen Funken
durchschlagen laͤßt, entweder mit der Hand halten, oder ihn auf einen Tisch
sezen. Lezteres wird wegen der groͤßeren Schwere desselben vorzuziehen seyn.
Ich fand es bei meinen Versuchen nie noͤthig, statt eines einfachen
elektrischen Funkens die Ladung einer Leidnerflasche anzuwenden; sollte man jedoch
eine solche einwirken lassen wollen, so weiß Jedermann, wie er zu verfahren hat.
Es hat sich aus zahlreichen Versuchen ergeben, daß das Verhaͤltniß des
Sauerstoffgehaltes der atmosphaͤrischen Luft in verschiedenen Hoͤhen,
Klimaten, Temperaturen etc. nur in einem hoͤchst unbedeutenden Grade abweicht, und daher wird
die Eudiometrie heut zu Tage auch viel seltener zur Pruͤfung der Reinheit der
Luft angewendet, als fruͤher. Es ist jedoch in vielen Faͤllen sehr
wuͤnschenswerth, durch fluͤssige Agentien zu ermitteln, wie viel
Sauerstoff oder wie viel von einer sonstigen gasartigen Substanz in irgend einem
Gasgemenge enthalten ist. Zu diesem Behufe bedient man sich hauptsaͤchlich
des Eudiometers des Dr. Hope, mit dessen Bau und
Gebrauch wohl jeder Chemiker bekannt ist.
Dieses Instrument besteht naͤmlich aus einer Flasche, welche das
fluͤssige Agens enthaͤlt, und welche an der Seite mit einer Oeffnung
oder Klappe versehen ist, in die ein glaͤserner, gut eingeriebener
Stoͤpsel paßt. In den Hals der Flasche ist luftdicht eine glaͤserne,
graduirte Roͤhre eingerieben, welche Roͤhre das zu untersuchende
Gasgemenge enthalten soll. In dem Grade, als der in dem Gase enthaltene Sauerstoff
oder das sonstige Gas von dem fluͤssigen Agens absorbirt wird, muß der
Apparat von Zeit zu Zeit unter Wasser getaucht werden, damit mehr
Fluͤssigkeit bei der Seitenoͤffnung eindringen, und den durch
Aufsaugung des Sauerstoffes entstandenen luftleeren Raum ausfuͤllen kann.
Dieses Verfahren ist nicht nur langweilig, sondern es fordert auch große
Aufmerksamkeit, und hat uͤberdieß auch den Nachtheil, daß das angewendete
Agens immer mehr und mehr verduͤnnt wird.
Der von mir beschriebene Apparat kann nun auch zur Untersuchung von Gasarten durch
Absorption benuzt werden, und gewaͤhrt auch hier große Vortheile. Das zu
untersuchende Gas wird naͤmlich, wie gewoͤhnlich, in die Blase 16
gebracht; die Roͤhren 10 und 25 werden, statt mit Wasser, mit
fluͤssiger Kalkschwefelleber oder mit einem anderen fluͤssigen Agens
gefuͤllt, bis die Fluͤssigkeit zum Scheitel der Roͤhre 10
emporgestiegen. Die glaͤserne Saͤule mit ihren Kugeln, so wie die
messingene Saͤule mit der Kette, koͤnnen bei diesen Versuchen nach
Belieben abgenommen oder belassen werden.
Gesezt nun, die Roͤhre 10 sey mit einem Kubikzoll Gas gefuͤllt, und der
Sperrhahn 15 sey verschlossen, damit das Gas nicht in die Blase zuruͤktreten
kann, so wird ein Kubikzoll Fluͤssigkeit mehr in die Registerroͤhre
gegossen, im Falle die Fluͤssigkeit in derselben nicht ohnedieß schon
hoͤher, als jene in der Roͤhre 10 stehen sollte, damit auf diese
Weise, in dem Maaße als die Aufsaugung vor sich geht, neue Fluͤssigkeit
nachkomme. In diesem Zustande uͤberlaͤßt man den Apparat, der keine
weitere Aufmerksamkeit erfordert, und in welchem die Fluͤssigkeit nie eine
Verduͤnnung erleidet, eine beliebige Zeit sich selbst.
Ist die Absorbtion geschehen, so oͤffnet man den Sperrhahn 9, und laͤßt
die Fluͤssigkeit ablaufen, bis sie in beiden Roͤhren auf gleicher
Hoͤhe steht,Auf diese Weise wird naͤmlich der Druk, der durch die groͤßere
Menge Wasser in der Registerroͤhre auf das in der Roͤhre 10
ruͤkstaͤndige Gas ausgeuͤbt wird, und der einen
leichten Irrthum veranlassen koͤnnte, beseitigt. A. d. O. wo man dann sowohl die Verminderung des Volumens, die sich durch die
Aufsaugung des Sauerstoffes ergab, als die Quantitaͤt des
ruͤkstaͤndigen Gases durch einen Blik auf die graduirte Roͤhre
10 ersehen wird. Ich habe mich dieses Apparates sehr oft zur Untersuchung von
atmosphaͤrischer Luft und anderen Gasgemengen bedient, und kann versichern,
daß ich damit den Gehalt derselben in mancher Hinsicht mit ziemlicher Genauigkeit
und groͤßter Leichtigkeit ermittelte. Ich brauche nicht zu bemerken, daß man,
je nachdem man diese oder jene Gasart absorbirt haben will, verschiedene Agentien,
fuͤr Kohlensaͤure z.B. fluͤssiges Aezammoniak, Aezkali oder
auch bloßes Kalkwasser, anwenden muͤsse.
Ich glaube, es duͤrfte hier nicht ganz am unrechten Orte seyn, wenn ich noch
darauf aufmerksam mache, daß mein Apparat, obwohl in beschraͤnktem Grade,
auch dazu dienen koͤnne, zu zeigen, welchen Grad von Compression verschiedene
gasartige Koͤrper durch Einwirkung eines bestimmten Drukes auf dieselben
erleiden. Ein Beispiel wird genuͤgen, um die Leichtigkeit dieser Operation
anschaulich zu machen.
Man lasse in die Roͤhre 10 aus der Blase 1/4 Kubikzoll oder irgend eine andere
bestimmte Quantitaͤt des zu untersuchenden Gases treten, und bringe dann das
Wasser in beiden Roͤhren genau auf gleiche Hoͤhe. Gießt man nun,
nachdem dieß geschehen, 2 Kubikzoll Wasser in die Roͤhre 25, so wird man,
wenn 1/4 Zoll Gas in die Roͤhre 10 gebracht worden, durch einen Blik auf die
Scala dieser lezteren Roͤhre ersehen, wie groß die Compression ist, die das
Gas unter einem Druke des achtfachen Volumens Wasser erleidet. Auf dieselbe Weise
kann man auf verschiedene Gasarten einen bedeutenden Druk, der von der Hoͤhe
und Weite der Registerroͤhre 25 abhaͤngt, einwirken lassen.
Die interessanten und in ihren Resultaten so hoͤchst wichtigen Versuche,
welche Faraday auf Davy's
Anstiften uͤber die Condensation und Liquefaction verschiedener Gasarten
durch Anwendung von Druk und Kaͤlte anstellte, sind bekannt, oder
koͤnnen auch im Journal of Science Bd. XVI. S.
229 nachgelesen werden. Ich erwaͤhne derselben nur, um zu bemerken, daß
einige Versuche, welche ich mit dem hier von mir beschriebenen Apparate anstellte, um einige Gasarten zu
verdichten, vollkommen gelangen; und daß ich z.B. Cyanogen auf diese Weise ohne
Schwierigkeit in fluͤssigen Zustand zu verwandeln im Stande war. Diese
guͤnstigen Resultate brachten mich auf die Idee, ob nicht nach denselben
Principien, nach welchen mein Eudiometer gebaut, auch ein groͤßerer und
staͤrkerer Apparat verfertigt werden koͤnnte, mit welchem sich die
Verdichtung und Liquefaction mancher Gasarten leichter, sicherer und mit weniger
Arbeit und Gefahr bewerkstelligen ließe, als dieß bei der gewoͤhnlichen
Methode, naͤmlich bei der Anwendung starker Glasroͤhren, die immer
eine Explosion befuͤrchten lassen, der Fall ist.
Es ist hier keineswegs meine Absicht, einen vollkommenen Plan zu einem derlei
Apparate, den wir vielleicht von der Zeit und weiter fortgesezten Versuchen zu
erwarten haben, vorzulegen, sondern ich beschraͤnke mich darauf, in dieser
Hinsicht nur einige fluͤchtige Vorschlaͤge zu machen.
Starke glaͤserne Roͤhren von bedeutender Dike, die einen Druk von
vielen Atmosphaͤren ohne Nachtheil auszuhalten im Stande sind, koͤnnen
zwar in gewoͤhnlichen Laboratorien und uͤber dem Loͤthrohre
nicht gebogen und zugeschmolzen werden, wohl aber wird man sich solche
Roͤhren von gehoͤriger Staͤrke und von angemessenen Dimensionen
in den Glasfabriken verschaffen koͤnnen. Ich will annehmen, eine solche
Roͤhre habe einen Durchmesser von einem Zoll im Lichten, durch und durch eine
Dike von 1/4 Zoll, und eine Laͤnge von 6 bis 8 Zoll oder daruͤber, je
nach Belieben und je nach dem Zweke, zu welchem sie bestimmt ist. Von dieser
Roͤhre nun muͤßte unter einem Winkel von 40° ein kurzer Arm von
ein Paar Zoll Hoͤhe, und von gleicher Staͤrke und Durchmesser
ausgehen; an dem offenen Ende dieser Roͤhre muͤßte sich ein metallener
Hut oder Dekel mit einem Schraubenstuͤke und mit einem Sperrhahne, der einen
sehr hohen Druk auszuhalten vermag, befinden; und mit demselben
Schraubenstuͤke muͤßte auch der Aufsaz einer Glaskugel oder einer
Gasflasche von 2 bis 3 Zoll im Durchmesser, deren Glas dieselbe Dike und
Staͤrke, wie jenes der beschriebenen Roͤhre besizt, in Verbindung
stehen. Man erhielte auf diese Weise einen Apparat, der einen Druk von mehreren
hundert Atmosphaͤren auszuhalten im Stande waͤre, ohne daß man eine
Explosion zu befuͤrchten haͤtte, und dessen Widerstandskraft durch
vermehrte Dike des Glases noch erhoͤht werden koͤnnte. Wenn nun sowohl
der kurze Arm des Apparates, als die Kugel oder Flasche mit dem zu verdichtenden
Gase gefuͤllt waͤre, so koͤnnte man leicht den Druk einer
ungeheuren Queksilbersaͤule darauf einwirken lassen, waͤhrend die Temperatur des Gases
zugleich sehr leicht kuͤnstlich durch Eintauchen des Gefaͤßes, in
welchem es enthalten ist, in ein Kaͤlte erzeugendes Gemenge, oder durch
Anwendung von Schwefelkohlenstoff, oder durch Besprengen mit hoͤchst
rectificirtem Aether, auf mehrere Grade unter 0 F. abgekuͤhlt werden
koͤnnte. Waͤre das Gas auf diese Weise verdichtet oder in eine
fluͤssige Substanz verwandelt worden, so muͤßte der Sperrhahn
abgesperrt werden, wo man dann die Kugel oder die Flasche mit Sicherheit abnehmen,
und an einem gehoͤrigen Orte zu weiterem Gebrauche aufbewahren
koͤnnte. In Faͤllen, in denen eine Einwirkung der Gasarten auf das
Queksilber zu befuͤrchten waͤre, ließe sich dieser vielleicht dadurch
vorbeugen, daß man auf das Queksilber eine mehr oder minder dike Schichte eines
leichten, hoͤchst feinen, unangreifbaren Pulvers braͤchte.
Die Verdichtung von Gasarten in fluͤssige oder selbst in feste Koͤrper
duͤrfte sowohl in wissenschaftlicher als in praktischer Hinsicht zu ganz
außerordentlichen, außer dem Bereiche aller Berechnung liegenden Resultaten
fuͤhren. Tausende von Projekten, die man gegenwaͤrtig als
Hirngespinnste und Traͤumereien eines Phantasten verlachen wuͤrde,
wuͤrden gewiß die gluͤklichste Ausfuͤhrung zulassen, wenn wir
im Stande waͤren, gewisse Gasarten auf eine einfache und sichere Weise in
fluͤssige und feste Koͤrper zu verwandeln. Was wuͤrde z.B. nur
aus der Aëronautik werden, wenn man die Luftballons nicht mehr auf die
bisherige laͤstige Weise zu fuͤllen brauchte, und wenn hiezu nichts
weiter noͤthig waͤre, als den Druk an einem kalt gehaltenen
Gefaͤße von einigen Kubikzoll Rauminhalt aufzuheben? Welche großen Vortheile
wuͤrden daraus fuͤr das Sprengen von Felsen erwachsen; welche
Veraͤnderung ließe sich daraus fuͤr unsere gegenwaͤrtige
Methode, Krieg zu fuͤhren, erwarten? Doch genug hievon, denn man wird
vielleicht dieses Wenige schon fuͤr ein laͤcherliches Hirngespinnst
halten; ich bin einstweilen zufrieden, wenn ich den Chemikern durch meinen Apparat
ein Mittel an die Hand gegeben, welches ihnen manche bisher weit laͤstiger
gewesene Arbeit erleichtert.