Titel: Ueber die Beleuchtungs- und Erwärmungsfähigkeiten des Oel erzeugenden Gases.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1822, Band 8, Nr. XXV. (S. 184–193)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj008/ar008025

XXV. Ueber die Beleuchtungs- und Erwärmungsfähigkeiten des Oel erzeugenden Gases, des Stein-Kohlen-Gases, und des Oehl- oder Thran-Gases.

Auszug aus der hierüber von Hrn. Brande in den Philosophical Transactions eingerükten Abhandlung. In den Annales de Chimie et de Phisique. Febr. 1822. S. 19682).

Ein Strom Oel erzeugendes Gas, der unter dem Druke einer 1/2 Zoll hohen Wassersäule aus einer Röhre von 1/60 engl. Zoll im Durchmesser ausströmte, gab, nachdem er angezündet wurde, eben so viel Licht, als eine Wachskerze (deren 4 auf ein Pfund gehen), wenn 640 englische Kubikzolle Gas während einer Stunde verbraucht wurden.

Ein eben so starker Strom Oel- oder Thrangas gab eben so viel Licht, wenn während einer Stunde 300 Kubikzoll desselben verbraucht wurden.

Hr. Brande zündete unter obigem Druke von 1/2 Zoll 12 Ströme von 1/60 Zoll im Durchmesser, die auf einem Ringe von 7/10 im Durchmesser im Kreise umherstanden, auf einmal an. Er bedekte diese Flamme mit einem walzenförmigen Rauchfange, wie an den Argand'schen Lampen, und richtete die Oeffnung der Hähne so vor, daß kein Rauch statt haben konnte. Diese zusammengesezte Flamme gab ein Licht von der Stärke von 10 Wachskerzen, wenn in einer Stunde 2600 Kubik-Zoll Oel erzeugendes Gas verzehrt wurden.

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In obigem Versuche gab ein einzelner Strom bei einem Verbrauche von 640 Kubikzoll während einer Stunde ein Licht von der Stärke einer Wachskerze. Zu einem Lichte von der Stärke von 10 Wachskerzen würde man also, wenn jeder Strom einzeln brannte, 640 × 10 = 6400 Kubikzoll brauchen. Nun braucht man aber, in Folge obigen Versuches, hiezu nur 2600 Kubikzolle, wenn man einen Strom dicht neben dem andern brennen läßt83).

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Nach Hrn. Brande erhält man eine Stunde lang ein Licht von der Stärke von 10 Wachskerzen, wenn man

2600 engl. Kubik-Zolle reines Oel erzeugendes Gas,

4875 engl. Kubik-Zolle Oel- oder Thrangas,

13120 engl. Kubik-Zolle Steinkohlengas verbrennt.

Bei dem Versuche mit Oel- oder Thrangas bediente Hr. Brande sich desselben Apparates mit 12 Strömen, jeden zu 1/60 Zoll im Durchmesser, dessen er sich bei dem reinen Oel erzeugenden Gase bediente. Da ihn aber die Erfahrung lehrte, daß die Oeffnungen für das Steinkohlengas bedeutend weiter seyn müßen, wenn dasselbe gehörig brennen soll, so zündete er, bei dem Versuche mit dem lezten, |187| 12 Ströme zugleich an, deren jeder 1/30 Zoll im Durchmesser hatte, und die auf dem Umfange eines Ringes von 0,9 Zoll im Durchmesser angebracht waren.

Eine Mischung von drei Theilen Oel erzeugenden Gases und einem Theile Wasserstoff gibt eben so viel Licht als Oel oder Thrangas.

Um die Erwärmungs-Kraft dieser verschiedenen Arten von Flammen zu prüfen, speiste man nach und nach die zwölf Röhren, von welchen wir sprachen, mit Oel oder Thrangas, mit Steinkohlengas, und mit Oel erzeugendem |188| Gase. Ueber dem Rauchfange, aber in einer solchen Entfernung, daß die Flamme nichts von ihrem Glanze verlor, brachte man ein kleines kupfernes Gefäß von 5 Zoll im Durchmesser und 2 1/2 Zoll Tiefe an, welches an seiner innern Fläche etwas konkav war. In diesem mit Wasser gefüllten Gefäße war ein Thermometer und eine kleine Oeffnung angebracht, durch welche die Dämpfe entweichen konnten. Der Versuch ward geendet, sobald die Flüßsigkeit zu sieden anfieng. Die Resultate waren folgende:

Die Temperatur des Wassers vor dem Versuche war +10° am hundertgrädigen Thermometer. Um diese Temperatur auf 100° (den Siedpunkt am 100grädigen Thermometer) zu bringen, verbrannte man

870 Kubikzolle Oel erzeugendes Gas;

1300 Kubikzolle Oel- oder Thran-Gas;

2190 Kubikzolle Steinkohlen-Gas.

Das Licht einer Flamme, welche von einem Strome des Oel erzeugenden Gases hervorgebracht wurde, erzeugte, nachdem es in dem Brennpunkte einer flach konvexen-Linse konzentrirt wurde, auf der Kugel eines kleinen Queksilber-Thermometers, eine Wärme, welche das Queksilber in 5 Minuten um 2° 5 am hundertgrädigen Thermometer aufsteigen machte. Die Temperatur der Linse selbst, obschon diese dik war, ward nicht erhöht.

Dieser Versuch, bemerkt Herr Brande, stimmt mit jenen des Hrn. Maycok und Laroche, und beweiset, daß die Wärmestrahlen, welche aus gemeinen brennbaren Körpern ausströmen, im Stande sind, durch durchscheinende Mittelkörper eben so gut, als die Wärmestrahlen der Sonne, durchzugehen84).

|189|

Es gibt eine Menge chemischer Substanzen, auf welche die Wirkung des Lichtes Einfluß hat. Wenn man z.B. eine Mischung von Chlor und Wasserstoff der unmittelbaren |190| Einwirkung der Lichtstrahlen aussezt, so bildet sich alsogleich Kochsalzsäure; allein die beiden Gase wirken nur dann aufeinander, wenn das Gefäß, in welchem sie ausgeschossen |191| sind, der Wirkung des in der Atmosphäre verbreiteten Lichtes ausgesezt werden85).

Hr. Brande bemerkt, daß, als er eine Mischung aus gleichen Theilen Chlor vom Wasserstoff in einer Kugel von sehr dünnem Glase der Einwirkung eines sehr lebhaften Lichtes einer durch Oel erzeugendes Gas hervorgebrachten Flamme aussezte, er nach 15 Minuten nicht die geringste chemische Wirkung beobachtete. Ein sehr glänzender Brennpunkt, von demselben Lichte gebildet, änderte auch nicht im Geringsten die Weiße des kochsalzsauren Silbers. Er widerholte indessen dieselben Versuche auf folgende Weise. Er brachte die kleine Kugel, welche das Gemenge von Chlor und Wasserstoff enthielt, in der Entfernung eines Zolles von zwei Kohlen an, welche an der Spize zweier Metalldrähte angestekt waren. Von diesen Drahten verband er den |192| einen mit dem positiven, den andern mit dem negativen Pole einer Volta'schen Säule von hundert Platten-Paaren, die stark geladen war. Man weiß, daß wenn man die beiden an diesem Apparate auf obige Weise angebrachten Pole einander nähert, auf der Stelle sich ein helles Licht verbreitet; Niemand hat aber vor Hrn. Brande bemerkt, daß dieses Licht Stärke genug besizt, eine chemische Wirkung auf Chlor und Wasserstoff zu äußern. Meistens war bei den Versuchen dieses gelehrten Engländers ein Zeitraum von 5 Minuten nothwendig, damit diese beiden Gase sich vollkommen untereinander verbinden konnten. In zwei Fällen jedoch verursachte die Erscheinung des elektrischen Lichtes eine Explosion, so wie die unmittelbare Einwirkung der Sonnenstrahlen sie stets erzeugt.

„Da ich“, sagt Hr. Brande, „mit keiner andern Art von irdischem Lichte eine ähnliche Wirkung hervorbringen konnte, mochte dasselbe auch noch so stark seyn, so ist es mir unmöglich, nicht zu vermuthen, daß dieses Phänomen nicht von einer besondern Eigenheit herrühre, welche dem Sonnenlichte und dem elektrischen Lichte ausschließlich eigen ist.“86)

Wir wählten diesen Auszug in den Annalen der Chemie zur Mittheilung, weil er mit sehr schäzbaren Anmerkungen der HHrn. Herausgeber der Annales (Gay, Lussac et Arago) begleitet ist. A. d. Ueb.

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Um mit Recht sagen zu können, daß die bloße Vereinigung der entzündeten Gasströme so viel zur Verstärkung des erzeugten Lichtes beitrug, hatte auch der einzelne Gasstrom, so wie jeder der vielen in einen vereinten, der Einwirkung des Luftzuges eines gläsernen Rauchfanges ausgesezt werden sollen, oder beide hätten in freier Luft brennen sollen: Forderungen, an welche Hr. Brande sich nicht gehalten hat.

Franklin hat, der Erste, schon vor langer Zeit bemerkt, daß, wenn man die Flammen zweier Kerzen an einander bringt, das Licht dadurch augenbliklich größer wird, als wenn man die beiden Kerzen abgesondert fortbrennen läßt, und er schon hat diese Wirkung einer Erhöhung der Temperatur zugeschrieben, welche die Annäherung der Flammen nothwendig hervorbringen muß.

Graf Rumford, der diesen Versuch vervollkommnete, zeigte, daß eine Lampe mit mehreren platten Dochten, die so dicht aneinander sind, daß sie sich wechselseitig ihre Hize mittheilen können, bedeutend mehr Licht bei einer bestimmten Menge Oeles gibt, als wenn diese Dochte einzeln brännten. Hieraus geht also hervor, daß während des Verbrennens eines platten Dochtes in freier Luft viel Oel umsonst verloren geht.

Es war natürlich zu glauben, daß man bei Lampen mit doppeltem Luftzuge bedeutend weniger Verlust an Brenn-Materiale haben würde. Hr. Frenel und ich haben auch wirklich gefunden, daß man einen Lampen-Schnabel mit zwei konzentrischen Dochten vorrichten kann, welcher, mit einem gehörigen Rauchfange bedekt, unter den günstigsten Umständen ein Licht gibt, dessen Stärke 5 Carcel'schen Lampen gleich ist, ohne mehr Oel zu bedürfen, als vier und eine halbe solche Lampen nöthig haben. Mehr haben wir |186| nie herausbringen können. Wir müssen hiebei noch bemerken, daß wir bei Lampen-Schnäbeln mit drei und vier konzentrischen Dochten, die einen Glanz von 10 und 20 gemeinen Lampen besizen, immer gefunden haben, daß eine Argand'sche Lampe nach Carcel's Vorrichtung zum Maßstabe genommen, die Menge des verbrauchten Oeles beinahe im Verhältnisse mit der Menge des erzeugten Lichtes steht.

Die Argand'schen Lampen, deren man sich in England bedient, schienen mir überhaupt weniger glänzend, als jene des Herrn Carcel. Die Vorzüge der lezteren scheinen großen Theils von der sinnreichen Vorrichtung abzuhängen, nach welcher der Docht daselbst sein Oel erhält, und ich müßte mich recht sehr täuschen, wenn die zilindrische Form des Rauchfanges, deren sich unsere Nachbaren bedienen, nicht auch ihren mächtigen Antheil daran hätte. Wir haben uns überzeugt, daß das Knie an dem Rauchfange, sowohl durch seine Form, als durch seine Lage einen höchst bedeutenden Einfluß auf die Weiße und auf die Lebhaftigkeit der Flamme äußert. Vielleicht ist es den Lesern nicht unangenehm, bei dieser Gelegenheit die Resultate der photometrischen Versuche des Hrn. Grafen v. Rumford aufgestellt zu finden.

Eine gewöhnliche Argand'sche Lampe gibt, wenn sie in vollem Glanze brennt, ungefähr eben so viel Licht, als neun gute, wohl gepuzte, Kerzen. |187|

Sezt man die Stärke des Lichtes einer gut gepuzten Kerze100
so wird, nach 11 Minuten, wenn man nicht mehr puzt, diese Stärke vermindert bis auf 39
nach 19 Minuten bis auf 23
nach 29 Minuten bis auf 16.
Wenn man die Kerze nun neuerdings puzt, so wird die Stärke ihres Lichtes wieder100.
Der gewöhnliche Wechsel der Stärke des Lichtes an einer Kerze ist zwischen100 und 60.

Das Gewicht brennbarer Körper, welches angewendet werden muß, um eine bestimmte Stärke des Lichtes hervorzubringen, läßt sich nach folgender Tabelle vergleichen und berechnet.

Gewicht des verbrannten
brennbaren Körpers.
Bienen-Wachs, wenn die Kerze immer fleißig gepuzt wird 100
Talg, wenn die Kerze immer fleißig gepuzt wird 101
ditto, wenn die Kerze nicht fleißig gepuzt wird, und man den Docht lang brennen läßt 229
Baumöl, in einer gewöhnlichen Argand'schen-Lampe 110
ditto, in einer gemeinen Lampe, mit großer, heller, nicht rauchender Flamme 129
Repsöl, in einer gewöhnlichen Lampe 125
Leinöl, ebenso 120.

Man ersieht hieraus, um wie viel man mehr Talg verbraucht, wenn eine Talg-Kerze nicht fleißig gepuzt wird.

|188|

Es ist, glaube ich, unrichtig, wenn Hr. Brande die Hrn. Maycok und Laroche als die ersten Entdeker der Eigenschaft der, aus gewöhnlichen brennbaren Körpern ausströmenden Wärmestrahlen, |189| durch durchscheinende Mittelkörper durchzugehen, anführt. Folgende Darstellung liefert, wenn ich mich nicht irre, die Geschichte der Entdekungen, welche in diesem wichtigen Zweige der Physik gemacht wurden, in chronologischer Ordnung.

Im Jahr 1679 fand Mariotte, daß die Wärmestrahlen, welche aus einem großen Kohlfeuer ausströmen, andere Eigenschaften, als die Wärmestrahlen der Sonne besizen. Das Resultat der von ihm erzählten Versuche war: „daß Licht und Wärme der Sonne mit gleicher Leichtigkeit durch Glas und durch andere durchscheinende Körper durchgeht, während das Licht des Feuers wohl auch leicht durch das Glas durchgeht, die Wärme aber nicht, oder nur sehr wenig.“

Im Jahr 1726 bestätigte Dufay, Mitglied der Akademie des Sciences, durch neue Versuche die Haupt-Thatsache, welche Mariotte entdekte, und zeigte noch überdieß, daß die strahlende Wärme, welche aus gewöhnlichem Feuer ausströmt, das Glas in hinlänglich starkem Verhältniße durchströmt, um verschiedene Substanzen in dem Brennpunkte eines Hohlspiegels zu entzünden.

Im Jahr 1777 stellte Schule, der wahrscheinlich weder die Versuche Mariottés noch jene Dufay's kannte, in seiner berühmten Abhandlung über das Feuer den Grundsaz auf, daß Glas die Wärme des irdischen Feuers gänzlich aufhält. Allein vielfältige von einer Menge von Physikern zeither angestellte Versuche haben Dufay's Resultate einstimmig bestätigt. Wir haben bisher nur von den Wärmestrahlen, welche aus glühenden Körpern ausströmen, gesprochen. Die Wärmestrahlen, welche aus nicht leuchtenden Körpern ausströmen, und die man daher dunkle Wärmestrahlen nennt, wurden indessen mit nicht geringerer Sorgfalt beobachtet. Die Erfahrung zeigte bald, daß ein Thermometer z.B. steigt, wenn er einer Retorte, die mit gewärmtem Quecksilber gefüllt ist, gegenübersteht, wenn auch die Wärmestrahlen nur durch eine mehr oder minder dike Glastafel zwischen der Retorte und dem Thermometer auf lezterer gelangen |190| können. Ueber diese Thatsache kommen alle Physiker überein; nur in der Erklärung derselben weichen sie ab. Die Einen behaupten, daß ein Theil der dunklen Wärmestrahlen durch die Glastafel auf eben diese Weise, wie die erleuchtenden durchgehen, und die Hauptursache der Vermehrung der Temperatur sind, die man an der entgegengesezten Seite wahrnimmt. Andere glauben, daß die Glastafel alle aus der Retorte ausströmenden Wärmestrahlen aufhält, und daß nur die aus der erwärmten Glastafel ausströmenden Wärmestrahlen später erst das Aufsteigen des Queksilbers im Thermometer veranlassen. Die Beobachtungen des Hrn. Maycock, welche Brande anführte, zeigten sehr bald das Unzureichende dieser leztern Erklärungsweise. Bald darauf (im August 1810) gelang es Hrn. Prof. Prévort die Wirkungen der strahlenden unmittelbar mitgetheilten Hize von jenen, die der Erwärmung der Glasblatte als Schirm angehören, zu trennen, ein Mal dadurch, daß er bewegliche gläserne Schirme anbrachte, die er häufig, und ohne ihnen zur Erwärmung Zeit zu lassen, wechselte; dann dadurch, daß er einen Schirm, der aus einer dünnen, immer fließenden Schichte Wassers bestand, anwendete. Diese beiden sinnreichen Versuche bewiesen auf die deutlichste Weise, daß die strahlende dunkle Wärme durch durchscheinende Schirme aus Wasser und aus Glas durchzugehen vermag. Hr. Laroche ergänzte hierauf unsere Kenntnisse über diesen Gegenstand mit einer durch Versuche erwiesenen Darstellung folgender beiden Grundsäze:

Die Menge der strahlenden Wärme, welche unmittelbar durch das Glas durchgeht, ist im Vergleiche mit derjenigen, welche in derselben Richtung empfangen wird, desto größer, als die Temperatur der Quelle, aus welcher sie ausströmt, größer ist.

Die Wärmestrahlen, welche bereits durch einen gläsernen Schirm durchgingen, erleiden, wenn sie durch einen zweiten ähnlichen Schirm durchgehen, |191| bei ihrem zweiten Durchgange einen verhältnißmäßig weit geringeren Verlust, als bei ihrem Durchgange durch den ersten Schirm.

|191|

Die neuesten amerikanischen Journale erzählen eine Thatsache, welche geradezu im Widerspruche mit der allgemein angenommenen Meinung steht, daß das in der Atmosphäre verbreitete Licht nicht im Stande wäre, eine Explosion an einer Mischung von Chlor und Wasserstoff hervorzubringen, welche indessen doch unter folgenden Umständen statt hatte. „In einer gewöhnlichen, wohl gereinigten Oelflasche befand sich Chlor. Hr. Prof. Silliman wollte Wasserstoffgas in dieselbe gießen; und auf der Stelle entstand eine Explosion mit bedeutender Lichtentwiklung. Die Glasscherben wurden an die Deke geschleudert, und nur der Hals der Flasche blieb in der Hand des Professors. An die Stelle, wo Hr. Professor Silliman stand, konnte nicht nur kein Lichtstrahl unmittelbar von der Sonne her eindringen, sondern auch das in der Atmosphäre verbreitete Licht war so schwach, als es bei einem mit dichten schwarzen schneeschwangern Wolken bedekten Himmel nur immer seyn konnte.“

|192|

Dieses Resultat, wenn wir es aus Erfahrungen hervorgegangen annehmen nehmen dürfen, würde wie es mir scheint, unter die wichtigsten Entdekungen der neuern Physik zu rechnen seyn. Haben wir aber hinlängliche Beweise für dasselbe? Wär es nicht nöthig, genau die Intensität der übrigen irdischen Lichtstrahlen, welche keine Wirkung hervorbrachten, in Vergleichung mit jener des elektrischen Lichtes zu kennen? Während der Versuch des Hrn. Prof. de la Rive zu Genf, bei welchem ich vor einigen Jahren Zeuge war, sah ich, im leeren Raume, die durch die Wirkung der galvanischen Säule entzündeten Kohlen, in Vergleich ihrer Oberfläche, drei Hundertmahl stärker als eine Kerze leuchteten.

Da diese Kohlen überhaupt nur an einer kleinen Stelle leuchteten, so scheint es mir möglich, daß, wenn man entweder einem andern |193| leuchtenden Körper eine hinlängliche Ausdehnung gibt, oder mit Hülfe eines Hohlspiegels oder einer Linse, auf irgend einem Punkte der vereinigten Masse dieser beiden Gase ein eben so starkes Licht, als jenes der beiden elektrischen Kohlen, anbringen zu können. Aber auch dieß würde noch nicht hinreichen, Hrn. Brand's Behauptung über allen Zweifel zu erheben. Ich habe allerdings in Versuchen, die nächstens in den Annalen mitgetheilt werden sollen, gefunden, daß die chemischen Wirkungen des Lichtes nicht im Verhältnisse mit der Intensität desselben stehen, so, daß z.B. ein einzelner Lichtstrahl unter gewißen Umständen auf einem gewißen Punkte mehr Wirkung hervorbringen kann, als ein ganzer Büschel von 100 ähnlichen Lichtstrahlen. Das einzige Mittel, welches alle Zweifel beseitigen kann, wäre daher die Wirkung einer durch Elektrizität leuchtend gemachten Kohle mit jener einer gleich großen und ohne Electrizität eben so hellen Kohle zu vergleichen. Eine in Lebensluft, wie in Lavoisier's berühmten Versuchen, brennende Kohle würde den Zweck wahrscheinlich erfüllen. Man wird uns, glaube ich, erlauben, diesen Gegenstand der Aufmerksamkeit der Chemiker zu empfehlen, indem, wenn Hr. Brand's Annahme gegründet ist, wir der Ursache der Ausströmung des Sonnenlichtes auf der Spur wären.

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