Titel: | Apparate zur Bestimmung des Sumpfgases in Grubenwettern. |
Fundstelle: | Band 263, Jahrgang 1887, S. 234 |
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Apparate zur Bestimmung des Sumpfgases in
Grubenwettern.
Mit Abbildungen auf Tafel
14.
v. Mertens' bez. Brunlechner's Bestimmung des
Sumpfgases.
Der von Coquillion und Schondorff (1878 227 * 262) construirte und Grisoumeter genannte Apparat zur Bestimmung von
Kohlenwasserstoffen in Gasen hat den Uebelstand, daſs man nach jeder Verbrennung den
Apparat abkühlen lassen muſs, bevor man die eingetretene Contraction ablesen kann.
P. v. Mertens hat nun nach der Zeitschrift für analytische Chemie, 1886 Bd. 26 * S. 42
einen ähnlichen Apparat ausführen lassen, bei welchem die Verbrennung in einem
gesonderten Theile desselben ausgeführt wird, wodurch eine Abkürzung der Arbeitszeit ermöglicht werden soll.
Der in Fig. 14 bis 17 Taf. 14
dargestellte Apparat besteht aus dem Meſsrohre M, der
sogen. Niveauröhre N und der Absorptionsröhre A, welche sieb in einem mit Wasser gefüllten
prismatischen Glasgefäſse G befinden. Auſserdem sind
mit diesen Röhren in Verbindung die Flasche W und die
Verbrennungspipette T. Das Meſsrohr enthält vom
Nullpunkte bis zum Hahne 1 50cc, der engere 20cc enthaltende Theil desselben ist in 0cc,1 getheilt. Das Standrohr N dient zur
bequemen Ablesung und steht mit dem Meſsrohre nicht in unmittelbarer Verbindung. Die
umgebogenen Enden des Meſs- und des Standrohres sind durch Kautschukschläuche an
Messingröhrchen r befestigt, welche mit der
Waschflasche W in Verbindung stehen. Die Hähne 1, 3 und 4 sind
rechtwinkelig gebohrt (vgl. Fig. 15 und 16). Der Hahn
2 besitzt dagegen gerade Bohrung und vermittelt die
obere Verbindung zwischen den beiden Schenkeln der U-förmigen Absorptionsröhre A; der vordere Schenkel ist mit Glasröhrchen gefüllt und der hintere
Schenkel geht als weites Rohr bis über den Deckel des Kastens G, woselbst es mittels eines Stopfens mit umgebogenem
Glasröhrchen geschlossen wird, um das Füllen und Entleeren zu erleichtern.
Die Verbrennungspipette T ist nach
Art der Hempel'schen Pipetten construirt und enthält
die Palladiumblech-Spirale, welche durch den elektrischen Strom zum Glühen gebracht
wird. Diese Pipette ist mit dem Hahne 4 durch einen
capillaren Schlauch verbunden, welcher einfach dadurch hergestellt wird, daſs man
einen dünnen capillaren Schlauch in einen gröſseren einschiebt und nun die
überstehenden Enden des gröſseren Schlauches auf die Glasröhren schiebt, bis die
Enden des dünneren Schlauches knapp an diese anliegen.
Die Arbeit mit dem Apparate ist
folgende: Man öffnet Hahn 3, bringt Hahn 1 in die Stellung ab (Fig. 15) und
preſst aus der Wasserflasche W mittels des Beutels B1 bei geöffnetem
Quetschhahne 6 Wasser in das Meſsrohr M, bis dieses vollkommen gefüllt ist; dann schlieſst
man Hahn 6 und bringt Hahn 1 in die Stellung ad. Jetzt schlieſst man an
das Glasrohr e die Flasche mit der Gasprobe an und
läſst das Gas durch den Stutzen d entweichen, bis alle
Luft verdrängt ist. Darauf bringt man Hahn 1 in die
Stellung ab und füllt das Meſsrohr bis unter den
Nullpunkt mit Gas, worauf Hahn 3 geschlossen wird. Nun
preſst man mit Hilfe der Wasserflasche das Gas im Meſsrohre zusammen, bis das Wasser
am Nullpunkte steht, schlieſst den Quetschhahn 6 und
öffnet Hahn 3 für einen Augenblick, wodurch das Gas auf
den Atmosphärendruck gebracht wird. Will man sich überzeugen, ob richtig auf den
Nullpunkt eingestellt ist, so braucht man nur das Standrohr durch Oeffnen des Hahnes
5 mit dem Meſsrohre in Verbindung zu setzen und das
in demselben befindliche Wasser langsam abflieſsen zu lassen, bis die Flüssigkeit in
beiden Röhren gleich hoch steht. Der Hahn 5 wird wieder
geschlossen und das Gas wiederholt nach der Röhre A zur
Absorption der Kohlensäure gebracht und deren Menge abgelesen, wobei zu
berücksichtigen ist, daſs die Ablesung Cubikcentimeter in 50cc angibt. Darauf bringt man Hahn 1 in die Stellung bc,
öffnet Hahn 4 und führt das Gas in die
Verbrennungspipette T. Diese ist vor dem Versuche ganz
mit Wasser gefüllt worden, einschlieſslich des capillaren Schlauches und der
Glasröhre bis zum Hahne 1. Nach dem Hinüberpressen des
Gases läſst man Wasser nachströmen, bis dieses in der Wölbung der Pipette T zum Vorscheine kommt. Die Palladiumspirale wird in
den Strom von 3 Bunsen-Elementen eingeschaltet und während 5 Minuten in heller
Rothglut erhalten. Dann unterbricht man den Strom, läſst abkühlen, drückt das Gas
mit Hilfe des Ballens B2 in die Meſsrohre und von da sogleich in die Absorptionsröhre. Nach
erfolgter Absorption liest man die Volumenverminderung in der Meſsrohre unter
Mitbenutzung des Standrohres ab. Die Anzahl der absorbirten Cubikcentimeter durch 3
dividirt gibt den Gehalt an Methan in 50cc Gas an;
mit ⅔ multiplicirt erhält man die Volumprocent.
Wenn es sich darum handelt, viele
Gasproben zu untersuchen, so kann man an den Stutzen f, ähnlich wie bei g; eine
zweite Verbrennungspipette ansetzen und abwechselnd in der einen Pipette verbrennen,
während man aus der anderen das Gas in die Absorptionspipette überführt; dadurch
vermeidet man unnöthige Arbeitspausen. Bei Gasgemischen von 10 und mehr Proc. Methan
wird das zu untersuchende Gas in der Meſsrohre derart mit Luft verdünnt, daſs man
zuerst 30cc Gas in der Pipette abmiſst und dann
bis zum Nullpunkte, also 20cc Luft nachsaugt.
Dieser Apparat ist auf dem Erzherzoglichen Steinkohlenbergbau zu
Karwin, Oesterr.-Schlesien, in täglichem Gebrauche.
Der von Aug. Brunlechner in Klagenfurt (* D. R. P. Kl.
42 Nr. 37546 vom 23. März 1886) vorgeschlagene, selbstthätig wirkende Apparat zur
quantitativen Bestimmung des Grubengases bezieh.
zum Erkennen des Auftretens von Schlagwettern in Grubenräumen ist auf der erhöhten
Abgabe von Elektricität einer Thermobatterie begründet, welche bei dem durch
Anwesenheit von Grubengas hervorgerufenen lebhafteren Glühen einer Platinspirale
auftritt.
Der Apparat besteht nach Fig. 18 Taf. 14 aus den
Messingblechkammern K1
und K2, von denen die
erste gasdicht abgeschlossen, die zweite dagegen mehrfach durchlocht ist. Die Löcher
sind mit Drahtsieb von 0mm,25 starkem Messingdraht
und 225 Maschen auf 1qcm verschlossen. Auſserdem
ist die Kammer K2,
deren dicht schlieſsender Boden aufklappbar ist, noch mit einem gleichen Drahtsiebe
N eingehüllt. Weiter besitzt der Apparat eine
thermo-elektrische Batterie T, in deren Stromkreis der
Multiplicator M mittels der Klemmen k1 und k2 eingeschaltet ist,
ein Element E, durch dessen Thätigkeit die beiden in
diesen Stromkreis eingeschalteten Platinspiralen S1 und S2 zur schwachen Rothglühhitze erwärmt werden, und
zwei vergoldete Strahlschirme H1 und H2; ersterer ist am Boden fest, letzterer in der
Richtung der Thermobatterie mittels der Schraube J
verstellbar. Die Schirmständer tragen die Klemmen für die Platinspiralen, der
Ständer des Schirmes H2
trägt auch noch ein kleines Stückchen Platinmohr P,
welches im Brennpunkte des Spiegels stehend, von der Spirale umkreist ist. Ein
Holzkästchen L dient dem Apparate als Unterstützung
sowie zur Unterbringung des Elementes E und ein starkes
Messingdrahtgitter schützt den Apparat gegen äuſsere Zufälligkeiten.
Man erkennt die Anwesenheit von Kohlenwasserstoffgas durch die
Gröſse des Ausschlages der Multiplicatornadel, nach Procent des Gases, nachdem die
Skala einmal durch Versuche festgestellt ist.
Der Strom des Elementes E bringt die
Spiralen S1 und S2 in Rothglut; beide
entsenden die gleiche Wärmemenge zu den Enden der Thermobatterie. Die Schraube J ermöglicht die genaueste Einstellung des Schirmes H2 derart, daſs die
Thermobatterie in gewöhnlicher Luft stromlos bleibt und die Magnetnadel des
Multiplicators auf den Nullpunkt einspielt. In Luft, welche Kohlenwasserstoff auch
nur in geringer Menge enthält, muſs die Spirale S2 und der Platinmohr lebhafter erglühen, sendet
sonach eine gröſsere Wärmemenge zur Thermobatterie als die Spirale S1 und ruft einen
Thermostrom sowie den Ausschlag der Multiplicatornadel hervor, der um so gröſser
ist, je lebhafter die Verbrennung erfolgt, d.h. je gröſser der Gasgehalt der
Grubenluft sich stellt. Einer Gefahr durch Entzündung des Gases im Inneren der
Kammer K2 ist durch die
beiden Gasnetze vorgebeugt und es läſst sich auch noch ein dritter Gasmantel
zwischen dem Schirme H2
und der Thermobatterie mit meſsbarer Entfernung leicht herstellen; auch ist durch
handliche Einrichtung der Klemme s die sofortige
Stromunterbrechung, somit ein Erlöschen der Spiralen möglich.