Titel: | Methode zur Füllung von Barometerröhren ohne Auskochen und ohne Gefahr des Zerspringens derselben; von H. Wild. |
Fundstelle: | Band 202, Jahrgang 1871, Nr. CXVIII., S. 509 |
Download: | XML |
CXVIII.
Methode zur Füllung von Barometerröhren ohne
Auskochen und ohne Gefahr des Zerspringens derselben; von H. Wild.
Aus den Abhandlungen der Petersburger Akademie, durch Poggendorff's Annalen, 1871, Bd. CXLIV S. 137.
Mit einer Abbildung auf Tab. VIII.
Wild, Methode zur Füllung von Barometerröhren ohne Auskochen und
ohne Gefahr des Zerspringens derselben.
Im Jahre 1857 hat TaupenotNote sur la constraction du baromètre et
l'ébullition du mercure dans le vide par M. Taupenot, in den Annales de Chimie et de Physique, 3. sér., t. XLIX p. 91; daraus im polytechn. Journal Bd. CXLIII S. 182 mitgetheilt.Schon vor ihm hat Welsh bei Construction des
großen, 1,1 Zoll engl. im Durchmesser haltenden Barometers des
Observatoriums zu Kew insofern ein analoges Verfahren angewandt, als er die
Röhre vor dem Einfüllen des Quecksilbers durch Auspumpen und Erhitzen
möglichst von Luft befreit. Man s. Philosophical
Transactions for 1856, p. 507. Poggendorff. eine neue Methode zur leichteren Füllung von Barometerröhren angegeben.
Durch Herstellung nämlich eines Vacuums über dem Quecksilber in der Barometerröhre
erleichterte er das Sieden desselben beim Auskochen des Rohres der Art, daß die
ganze Röhre bis zu ihrem oberen Ende ausgekocht werden konnte und die Gefahr des
Springens des Rohres bedeutend vermindert wurde. Es ist mit nicht bekannt, inwiefern
diese Methode in der Praxis Eingang gefunden und ob sie sich dabei bewährt hat; ich glaube
aber, daß die nachfolgende, auf dasselbe Princip sich stützende Methode sich hierzu
besser eignen dürfte. Seit 10 Jahren nämlich habe ich mich derselben zur Füllung
einer großen Zahl von Barometerröhren der verschiedensten Gestalt und Dimensionen
bedient, ohne daß mit dabei auch nur ein Mal eine Röhre
gesprungen oder überhaupt die ganze Operation mißglückt wäre. Da die Barometerröhre
überdieß für diese Art der Füllung nicht besonderer Ansätze bedarf, sondern
unmittelbar in der Gestalt verwendet werden kann, in welcher sie schließlich
verbleiben soll, endlich diese Methode ihrer Sicherheit und Einfachheit halber auch
leicht auf Reisen prakticirt werden kann, so hielt ich es für nützlich, dieselbe zu
veröffentlichen.
Eine kugelförmige doppelt tubulirte Vorlage wird einerseits durch ein kurzes Stück
ungeschwefelten Kautschukrohres mit der zu füllenden Barometerröhre, andererseits
durch Kautschukröhren mit einer Trockenröhre und weiterhin mit einer Luftpumpe
verbunden. Die letzteren Kautschukröhren sind durch eingelegte Drahtspiralen gegen
das Zusammendrücken durch den äußeren Luftdruck zu schützen. Darauf wird der ganze
Apparat: Trockenröhre, Vorlage und Barometerrohr evacuirt. Läßt man hierauf von der
Luftpumpe her wieder Luft einströmen, so muß diese dabei die Trockenröhre passiren,
so daß zur Vorlage und zum Barometerrohr nur trockene Luft gelangt. Wiederholt man
dieß einige Male, so werden die letzten Spuren von Feuchtigkeit entfernt. In die so
getrocknete Vorlage bringt man die nöthige Menge chemisch reinen Quecksilbers zur
Füllung der Barometerröhre, verschließt wieder und evacuirt mehrmals nach einander,
um die dabei allenfalls mit eingedrungene Feuchtigkeit wieder zu entfernen. Die
Vorlage wird darauf auf einem Dreifuß mit Drahtnetz erwärmt, bis das Quecksilber
eben in's Kochen geräth, was im leeren Raum, wie Taupenot
gezeigt hat, schon bei ungefähr 300° C. und ohne Stoßen erfolgt. Nachdem man
hierauf mit derselben oder einer zweiten Lampe die Barometerröhre noch etwas erwärmt
hat, wird das heiße Quecksilber durch Neigen der Vorlage in die letztere gegossen.
Damit sich hierbei nicht Blasen verdünnter Luft an den Wänden der Röhre fangen, ist
es gut, das Quecksilber langsam und bei schwacher Neigung der Barometerröhre
einlaufen zu lassen. Sollte das Erstere trotz dessen geschehen, so kann die Blase
leicht dadurch entfernt werden, daß man das Quecksilber bis zur betreffenden Stelle
gegen die Vorlage zurücklaufen läßt und dann die Röhre wieder langsam aufrichtet. In
dieser Weise wird die Barometerröhre bis über ihr Ende hinaus mit Quecksilber
gefüllt und darauf mit der Kautschukröhre von der Verbindungsröhre mit der Vorlage
abgezogen. Man läßt
in der Kautschukröhre Quecksilber, damit beim Erkalten die Barometerröhre gefüllt
bleibt und entfernt die erstere mit dem überflüssigen Quecksilber erst, wenn man die
Röhre in ihr Gefäß einsetzen will oder bei Heberbarometern die Röhre bereits
aufgerichtet hat.
Figur 16
stellt den bezüglichen Apparat dar, wie ich ihn für die Anwendung auf Reisen
zusammengestellt habe. A repräsentirt eine auf dem Tisch
festzuschraubende Handluftpumpe, B die mit Chlorcalcium
gefüllte Trockenröhre, C den Quecksilberbehälter,
welcher auf dem Dreifuße D vermittelst der Spirituslampe
E erhitzt wird und durch die Kautschukröhre H mit dem zu füllenden Barometerrohr K verbunden ist.
In Betreff der einzelnen Theile ist noch Folgendes zu bemerken. Die Trockenröhre habe ich stets mit etwa haselnußgroßen
Stücken geschmolzenen Chlorcalciums angefüllt, was bei langsamem Hindurchströmen der
Luft zur Austrocknung derselben genügend erschien. Baumwollenbäusche zu Anfang und
zu Ende des Rohres verhindern das Mitreißen von Staub beim Durchströmen der Luft. Um
ebenso eine Verunreinigung des Quecksilbers in der Vorlage und weiterhin in der
Röhre durch Schwefelstaub zu verhindern, ist es räthlich, wenigstens zwischen
Trockenröhre und Vorlage unvulcanisirte Kautschukröhren zu verwenden; auf alle Fälle
aber darf das Stück H nur aus solchem bestehen.
Die Reinigung der Vorlage und der Barometerröhre geschieht
am besten in folgender Weise. Man gießt in das eine dieser Gefäße einige
Kubikcentimeter concentrirte Schwefelsäure, läßt dieselben unter schwachem Erwärmen
über einer Gas- oder Spirituslampe alle Wandtheile berühren und spült sodann
mit destillirtem Wasser (oder filtrirtem Regenwasser) gut aus, worauf man den Rest
des Wassers durch eine kleine Menge eingebrachten Alkohols aufnehmen läßt. Die
letzten Spuren des letzteren nach erfolgtem Ausgießen werden erst nach der
Zusammensetzung des Apparates beim Austrocknen der Vorlage und Barometerröhre
vermittelst der Luftpumpe entfernt.
Der in der Zeichnung dargestellte Reise-Apparat ist zur Füllung der Barometer
unserer meteorologischen Stationen an Ort und Stelle bestimmt. Ein entsprechender
Apparat ist Hrn. Carl v. Struve schon im Jahre 1869 für
die Einrichtung meteorologischer Stationen in Turkestan mitgegeben worden; einen
dritten habe ich Hrn. Dr. Fritsche, Director des meteorologisch-magnetischen Observatoriums
in Peking, geschickt.
Reinigung des Quecksilbers.
Mehrfach um Mittheilung des im Observatorium befolgten Verfahrens der
Quecksilberreinigung angegangen, halte ich es für das Zweckmäßigste, dieß an dieser Stelle im
Anschluß an das Obige zu thun. Unsere Methode ist im Wesentlichen die von Ulex angegebene, welche wir unter allen als die
schnellste und sicherste erkannt haben.
Man nehme etwa 1000 Gramme des zu reinigenden Quecksilbers und gieße es in eine circa 2000 Gramme Wasser fassende Flasche; dann wiege
man 30 Gramme Eisenchloridlosung, aus 1 Theil trockenen Eisenchlorids und 3 Theilen
destillirten Wassers bestehend, ab, gieße selbige zum Quecksilber hinzu und schüttle
die mit einem Kork verschlossene Flasche kräftig, bis das Quecksilber so fein
zertheilt erscheint, daß man mit bloßem Auge keine Kügelchen mehr erkennen kann. Nun
wasche man die im Wasser löslichen Unreinigkeiten und die überschüssige
Chloridlösung durch Schütteln mit gewöhnlichem Wasser in derselben Flasche aus,
lasse abstehen, gieße die abgestandene Flüssigkeit vorsichtig ab, wiederhole diese
Manipulation noch zweimal und schütte dann, nachdem das abgestandene Wasser wieder
fortgegossen, den dünnen grauen Brei in eine Porzellanschale. Durch vorsichtiges
Erwärmen der Porzellanschale auf einem Wasserbade wird die Quecksilbermasse
allmählich trocken, worauf man aus derselben durch Zerreiben in einem
Porzellanmörser den größten Theil des Quecksilbers in seinem gewöhnlichen
Aggregatzustand wieder erhält. Dieses so erhaltene reine Quecksilber wird auf ein
mit einer Nadel durchstochenes Schreibpapierfilter gebracht und so von den ihm
anhängenden Pulvertheilen getrennt, dann in einer reinen geräumigen Flasche mit
seinem doppelten Volumen destillirten Wassers geschüttelt, und nach Entfernung des
Wassers, durch vorsichtiges Abgießen, dieselbe Manipulation noch zweimal oder so
lange wiederholt, bis das Wasser ganz klar und rein bleibt. Sodann entfernt man die
noch dem Quecksilber anhängenden Wassertheilchen durch Abtrocknen mit nicht
faserndem Fließpapier und durch nochmaliges Filtriren durch durchstochenes
Schreibpapier. Behufs vollständigen Austrocknens bringt man das Quecksilber noch
über concentrirte Schwefelsäure oder frisch geglühtes Chlorcalcium unter die Glocke
einer Luftpumpe, wo es nach dem Evacuiren nach Verlauf einiger Stunden vollständig
trocken wird, wenn die Quecksilberschicht in dem Glasgefäße über der Schwefelsäure
höchstens 1 Centimeter dick ist. Schließlich wird das Quecksilber, wenn nöthig, noch
einmal durch glattes durchstochenes Schreibpapier unter einer Glasglocke über
Chlorcalcium oder concentrirter Schwefelsäure und zwar gleich in das zur
Aufbewahrung bestimmte, gut gereinigte und getrocknete Gefäß filtrirt.