Titel: Ueber chemische Apparate zum Verschlingen und Verdichten gasförmiger Stoffe.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1823, Band 11, Nr. IX. (S. 44–61)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj011/ar011009

IX. Ueber verschiedene chemische Apparate zum Verschlingen und Verdichten gasförmiger und anderer flüchtiger Stoffe11) .

Aus dem Dictionnaire technologique in Gill's technical Repository. N. 13 und März 1823. S. 116 und S. 161.

Mit Abbildungen auf Tab. III.

Wenn wir irgend eine Substanz durch eine andere zersezen, und durch Aufhebung der vorigen Verbindungen neue bilden, muß nothwendig das Materiale und die Form der Gefäße, die wir dabei anwenden, den verschiedenen Körpern, die sie enthalten, und den Produkten, die sie aufnehmen sollen, angemessen seyn. Die Gefäße dürfen nicht bloß von den Körpern, welche sie enthalten sollen, nicht angegriffen werden, sondern sie müssen so vorgerichtet seyn, daß die zu erhaltenden Produkte in denselben gesammelt oder verdichtet werden können. In dieser Hinsicht muß gewöhnlich eine gewisse Anzahl von Gefäßen von verschiedener Form unter einander verbunden, und zuweilen müssen auch noch Maschinen an denselben angebracht werden.

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Diese Verbindung von Gefäßen oder Maschinen, die zu irgend einer Operation nöthig ist, nennt man nun, in der Chemie, Apparat, und man spricht so von einem Verdichtungs-Apparate, Destillir-Apparate, Wasser-Zersezungs-Apparate, Woulff'schen Apparate etc. Wir werden hier von solchen Apparaten sprechen, die man bei mehreren verschiedenen chemischen Operationen anwenden kann. Die Entdekung elastischer Flüssigkeiten veranlaßte eine große Veränderung in der Einrichtung chemischer Apparate; denn bis zu dieser Epoche ging nicht bloß ein großer Theil der zu erhaltenden Producte gänzlich verloren, sondern der Arbeiter war auch ohne Unterlaß offenbarer Gefahr ausgesezt, während gegenwärtig durchaus nichts verloren geht, und, wenn ein Unfall sich ereignet, dieselbe theils der Nachläßigkeit, theils der Ungeschiklichkeit allein zuzuschreiben ist. Man hatte ehemals geglaubt, daß bei chemischen Operationen, bei welchen man Hize angewendet, eine Menge von Dämpfen entwikelt wird, welche sich mehr oder minder verdichten lassen, und brachte immer an diesen Apparaten eine Oeffnung an, damit diese nicht zu bändigenden Dämpfe durch dieselbe entweichen könnten. Diese Oeffnung ward entweder immer offen gelassen, während des ganzen Verlaufes der Operation, oder von Zeit zu Zeit geschlossen, um die Dämpfe so lang als möglich zurük zu halten, und ihre Verdichtung zu bewirken. Ließ man aber diese Oeffnung zu lang geschlossen, ohne den Dämpfen Ausgang zu verschaffen, so wurde der Arbeiter durch das Zerspringen der Gefäße in Kenntnis seiner Nachläßigkeit gesezt, und nicht selten auf die fürchterlichste Weise dafür bestraft. Sobald man aber einsehen gelernt hat, daß diese so schwer zu bändigenden Dämpfe nichts anderes als elastische Flüssigkeiten sind, welche weder unter einem höheren Druke noch bei niedriger Temperatur in einem luftförmigen Zustande verharren können, so begriff man auch die Nothwendigkeit, an den bisher gebräuchlichen Apparaten große Veränderungen zu treffen. Man fand bald, daß unter diesen Gasen einige im Wasser auflösbar sind, andere nicht. Erstere durfte man nur mit Wasser in Berührung bringen, um sich ihrer zu bemächtigen; die anderen aber mußte man entweder in die freie Luft entweichen lassen, oder in hinlänglich weiten oder hinlänglich |46| zahlreichen Gefäße aufsammeln, deren Umfang jenem der entwikelten Gasarten entsprach. Woulff erfand einen Apparat, der allen diesen Zweken entsprach, und den wir jezt beschreiben wollen.

Der Apparat, den man ehemals brauchte, um verschiedene Substanzen der Einwirkung der Hize auszusezen, bestand aus einer gläsernen oder irdenen Retorte, einem Vorstoße, und einer Vorlage oder einem Ballon, der an der Seite mit einer kleinen Oeffnung versehen war. Zuweilen war dieses Loch mit einem kleinen Stöpsel versehen, der nach Belieben weggenommen werden konnte, und in welchem sich ein kleiner Canal befand, der den Dämpfen zum Ausgange diente. Siehe Taf. III. Fig. 1. Dieser Apparat konnte hinreichen, wo das Hauptprodukt der Operation eine Flüssigkeit war. welche durch Hize in Dampf verwandelt und später verdichtet wurde; man bedient sich desselben unter ähnlichen Umständen auch noch heut zu Tage zuweilen, nur daß man, statt wie ehevor ein Loch mit der Feile zu machen, Ballons anbringt, die an der Seite mit einer Tubulirung versehen sind, in welche man, mittelst eines in der Mitte durchbohrten Pfropfes, eine lange Röhre einsezt, Fig. 1, die das Gas, welches man nicht aufsammeln will, in der Luft verbreitet.12) Wenn aber das Product, das man aufsammeln muß, eine elastische Flüssigkeit ist, dann wird der Woulff'sche Apparat durchaus unentbehrlich, nur fodern verschiedene Umstände verschiedene Abänderungen an demselben. Das erzeugte Gas ist entweder auflöslich, oder unauflöslich; es wird entweder in trokenem Zustande entwikelt, oder in Verbindung mit Dämpfen, welche sich verdichten lassen, und von welchen es abgeschieden werden muß. Wenn das Gas auflöslich ist, muß der Apparat aus einem Gefäße bestehen, welches die zu zersezenden Stoffe aufnimmt, und aus einer Reihe von Flaschen, welche mittelst gehörig gekrümmter Röhren unter einander |47| in Verbindung stehen. In jede dieser Flaschen kommt eine gewisse Menge Wassers, und zwar weniger in die erste, weil diese nur bestimmt ist, das Gas zu waschen, und von allem Fremdartigen, was mit demselben verbunden seyn mag, zu reinigen. Man sieht in Fig. 3, daß jede dieser Verbindungs-Röhren nur an einer Seite in jenen Theil der Flasche niedersteigt, welcher mit Gas erfüllt ist, während sie an der anderen Seite in die Flüssigkeit eintaucht, woraus deutlich erhellt, daß diese Verbindungs-Röhren nnr darum da sind, und das überschüssige Gas aus einer Flasche in die andere zu leiten, und zugleich ununterbrochen durch eine Reihe von Flüssigkeiten durchzuführen. Man sieht indessen beim ersten Anblike nicht sogleich, wozu die geraden Röhren in der mittleren Tubulirung dienen sollen, und wozu die erste gekrümmte Röhre an dem ersten Gefäße dient. Um dieses zu begreifen, müssen wir vorerst sehen, was in dem Apparate Fig. 2 geschieht. Es ist gewiß, daß solang die Gas-Erzeugung fortwährt, kein Unfall entstehen kann. Die Auflösung des Gases geschieht in der ersten Flasche. Wenn die Flüssigkeit in dieser Flasche gesättigt ist, so verbreitet sich jener Theil des Gases, der nicht mehr von derselben verschlungen werden kann, in dem oberen Theile der Flasche, welcher bereits mit atmosphärischer Luft gefüllt ist. Sobald neues Gas zu dem vorigen hinzukommt, nimmt die Elasticität desselben zu, indem es sich in einem beschränkten Raume befindet: es äußert demnach einen größern Druk auf die dasselbe umgebenden Wände des Gefäßes, die nicht nachzugeben vermögen; auf die Oberfläche der Flüssigkeit, welche nicht zurüktreten kann, indem, wie wir angenommen haben, die Gas-Entwikelung noch fortdauert; auf die Oeffnung endlich der Röhre A, die im Wasser getaucht ist. Die ganze Kraft des Gases beschränkt sich endlich auf diesen lezten Punct, und von dem Augenblike an, als diese Kraft stark genug geworden ist, um den Widerstand zu besiegen, den die Wassersäule von a bis b darbiethet, wird das Gas bei dieser Oeffnung heraustretten. Diese Erscheinung wird, so wie sie in der ersten Flasche Statt hat, sich in der zweiten wiederholen, so wie in allen übrigen, so daß, würde die Gas-Entwikelung immerfort anhalten, keine weitere Vorrichtung an diesem Apparate nöthig wäre. Allein, |48| es muß eine Zeit kommen, wo wegen Erschöpfung des Vorrathes, die Gas-Entwikelung aufhören, und man das Feuer ausgehen lassen muß. Von diesem Augenblike an entsteht eine Abkühlung in dem ersten Gefäße, und dadurch eine Verminderung der Kraft der Elasticität in demselben, die nicht langer im Stande ist, dem Druke des Gases in der ersten Flasche zu widerstehen, einem Druke der stark genug war, alle folgenden Druke zu überwinden, und der jezt nicht mehr im Stande ist, das Zurüktreten der Flüssigkeit, auf welche er drükt, zu hindern, so daß jener Theil desselben, welcher unter den Oeffnungen der Röhren sich befindet, allmählich übergeht. Wenn das Gleichgewicht im Druke auf diese Weise einmal gestört ist, so kann es nur durch den rükgängigen Uebertritt der Flüssigkeit aus einem Gefäße in das andere und endlich durch jenes der Luft bei dem offenen Ende des Apparates wieder hergestellt werden, wodurch alle früheren Arbeiten verloren gehen. Um diese Nachtheile zu beseitigen hat Woulff gerade Zwischenröhren, A, B, C, (Fig. 3.) angebracht, welche er Sicherheits-Röhren nannte, indem, wenn sie nur einige Linien tief in die in den Flaschen enthaltene Sicherheitsröhre eintauchen, alsogleich der Luft in jene Flaschen Zutritt gestatten, in welchen, aus was immer für einem Grunde, zufälliger Weise ein leerer Raum entstand, und auf diese Weise jede Vermischung der in den Flaschen enthaltenen Produkte hindern. Wenn das Gas sich mit was immer für einer Schnelligkeit entwikelt, so wird das Uebermaaß desselben bei seinem Uebergange in die übrigen Flaschen auf die Oberfläche der Flüssigkeit mit einer Kraft drüken, welche mit dem Widerstande, der sich demselben darbiethet, im Verhältnisse steht, und folglich wird die Flüssigkeit in jeder Sicherheitsröhre um so viel steigen, als die Summe eines jeden folgenden Drukes beträgt. Wenn aber die Entwikelung des Gases aufhört, oder einmal mehr als das andere mal davon verschlungen wird, oder wenn die Temperatur vermindert wird, wird der vorige Druk gleichfalls vermindert, und die in der Sicherheits-Röhre enthaltene Flüssigkeit auf gleiche Höhe mit jener in der Flasche befindlichen herabsinken; und, in dem Verhältnisse, als ein leerer Raum sich in dem Inneren bildet, wird die äußere Luft die Flüssigkeit in der Röhre unter |49| die Oberfläche der Flüssigkeit in der Flasche hinabdrüken, und, da die Röhre bloß einige Linien tief in die Flüssigkeit eingetaucht ist, wird die Luft bald diesen kleinen Widerstand überwinden, und desto schneller in die Flasche eindringen, als der leere Raum sich schnell erzeugt. Diese Vorrichtung läßt sich jedoch nicht an dem ersten Gefäße anbringen, welches gewöhnlich keine Flüssigkeit enthält: man bedient sich daher einer gekrümmten Sicherheits-Röhre (Fig. 2), die aus einem langen verticalen Arme und zwei anderen kürzeren, mit dem längeren parallelen Armen besteht. Durch diese Vorrichtung wird eine geringe Menge Flüssigkeit, die man in den ersten Arm einführt, einen Theil des zweiten Armes ausfüllen, und in beiden gleich hoch stehen. So lang ein gleicher Druk mit der atmosphärischen Luft in den Gefäßen vorhanden ist, bleibt die Flüssigkeit in beiden Röhren gleich hoch; wenn aber irgend ein Gas entwikelt wird, so erzwingt es sich einen Durchgang auf jener Seite, wo es am mindesten Widerstand findet. Wenn dann die Höhe des längeren Armes hinreicht, um eine Säule von Flüssigkeit zu enthalten, deren Gewicht größer ist als das Gewicht der Summe aller übrigen, so wird diese Flüssigkeit in dem ersten Arme bis auf eine gewisse Höhe hinaufgetrieben, und der Uebergang des Gases in die Flaschen wird seinen Anfang nehmen: wenn aber eine Kühlung eintritt, so hört diese Kraft auf, und die Flüssigkeit wird in der Röhre wieder empor steigen, weil die Luft freien Zutritt hat. Es geschieht öfters, daß der längere Arm in der gebogenen Sicherheits-Röhre zu kurz ist, und zwar vorzüglich gegen das Ende der Operation, indem, in dem Verhältnisse als das Gas verschlungen wird, das Volumen, und folglich häufig auch die Dichtheit der Flüssigkeit, zugenommen hat. Man muß dann, statt des Wassers, in der Sicherheits-Röhre, eine dichtere Flüssigkeit wählen: concentrirte Schwefelsaure oder selbst Queksilber; in jedem Falle muß matt aber dafür sorgen, den Widerstand so zu vermehren, daß die Luft im Falle einer Absorption, mehr Schwierigkeit findet, in die Vorlage einzudringen, als durch die Flüssigkeiten der ersten Flasche durchzudringen. Ein bedeutender Umstand hat bei den meisten Operationen dieser Art Statt; nämlich dieser: daß, wenn irgend ein fremder Körper, sey er nun Säure, Queksilber |50| oder auch nur Wasser, während einer chemischen Operation in den Apparat fällt, alsogleich eine Veränderung in der Temperatur, und nicht selten eine Berstung der Gefäße erfolgt. Diesem Uebel muß, wo möglich, vorgebeugt werden, und dieß geschieht sehr leicht dadurch, daß man in der Mitte des zweiten Armes eine Kugel anbringt, Fig. 2. Wenn nun Absorption Statt hat, so tritt alle Flüssigkeit in den unteren Theil dieses Armes und in die Kugel, und die Luft, die unter die Flüssigkeit kam, geht, ihrer geringeren Schwere wegen, durch dieselbe. Dieser Röhre bedient man sich auch, um was immer für eine Flüssigkeiten irgend einer beliebigen Menge in das erste Gefäß zu bringen. Wenn man z.B. die Einwirkung irgend einer Säure auf ein Salz oder auf ein Metall erneuern will, so kann man durch diese Röhre die Säure auf einmal oder nach und nach zusezen, ohne den Apparat öffnen und den Kitt abnehmen zu müssen.

Welter er hatte die glückliche Idee die Verbindungs-Röhren so einzurichten, daß sie zugleich als Sicherheits-Röhren dienen können, und führte diese Idee auf eine eben so sinnreiche als elegante Weise aus. (Siehe Fig. 2'''). Die bloße Ansicht dieser Figur reicht hin, uns in den Stand zu sezen, die Einrichtung dieser Röhren, zu begreifen. Wir sehen, daß, wenn wir was immer für eine Flüssigkeit durch den aufsteigenden Arm A eingießen, diese Flüssigkeit in der Kugel und in dem unteren Theile des Armes ihr Niveau finden wird, so lang nämlich, als ein Gleichgewicht zwischen dem Druke der Atmosphäre und der in den Gefäßen enthaltenen Gasarten Statt hat. Von dem Augenblike an aber, wo dieses Gleichgewicht gestört wird, wird wenn die Kraft der Atmosphäre größer ist, die Flüssigkeit augenbliklich von dem oberen Theile der größern Röhre in den unteren hinabgedrükt, und die äußere Luft, die unter die in der Kugel enthaltene Flüssigkeit hinabzieht, wird, Blase um Blase, so lang durchziehen, bis das Gleichgewicht wieder hergestellt ist. Wenn, im Gegentheile der Druk der Gase in den Gefäßen größer ist, wie in dem Falle der Gas-Entwikelung, dann wird die Flüssigkeit aus der Kugel in den senkrechten Arm getrieben, und das Niveau erleidet eine Differenz, die der Summe aller Druke gleich ist, welche das Gas zu überwältigen |51| hat, wenn die Flüssigkeit durchaus dieselbe wäre. Diese Röhren haben keinen anderen Fehler, als daß sie leicht zerbrechlich und schwer zu verfertigen sind. Deparcieux bedient sich einer einfacheren Röhre, die in vielen Fällen dasselbe leistet. Statt die zweite Röhre mit dem oberen und mittleren Theile zu verbinden, verbindet er dieselbe mit dem unteren, und nachdem er sie einen oder zwei Zoll tief niedersteigen ließ, biegt er sie elbogenförmig wieder senkrecht aufrecht, so daß diese leztere Röhre an dem horizontalen Arme anliegt. (Siehe Fig. 2''''). In den gebogenen Theil wird eine hinlägliche Menge Queksilber gegossen, um jeden Verlust des entwikelten Gases zu vermeiden, und der äußeren Luft, wenn es nothwendig ist, Zugang zu verschaffen. Diese Röhre, die sich sehr leicht verfertigen laßt, kann überall angewendet werden, wo das Queksilber von den elastischen Flüssigkeiten, die sich entwikeln, nicht angegriffen wird. Man braucht indessen diese Röhren selten, weil sie doch immer einige besondere Geschiklichkeit in der Behandlung vor der Lampe fodern, während bei dem ursprünglich Woulff'schen Apparate nichts anderes nöthig ist, als die Röhren über einem Kohlenfeuer zu biegen, was jeder Arbeiter sehr leicht kann. Wir wollen jedoch einige Bemerkungen für diejenigen hier beifügen, die sich nur auf die einfachsten Glas-Arbeiten verstehen, indem es noch eine bessere Methode gibt, diese Röhren zu verfertigen. Wenn die Arbeit gelingen soll, so müssen die Biegungen regelmäßig zugerundet werden, ohne sich zu drehen oder winden, denn sonst sind sie nicht stark genug, und man muß vor Allem dafür sorgen, daß das Glas nicht zu dünn ist, indem die Röhre sonst zu schwach wird, und bei der mindesten Hize springt; endlich muß auch noch das Feuer stark und gleichmäßig unterhalten werden. Man darf nur zu dieser Arbeit Holzkohlen in einem tragbaren Windofen so einlegen, daß sie eine Art von Canal bilden, in welchem man die Röhre bewegen kann, ohne daß das Feuer dadurch in Unordnung gebracht wird: die Röhre wird mit beiden Händen gehalten, und jener Theil derselben, der gebogen werden soll, wird in der M tre dieses Canales gebracht, hierauf zwischen den Fingern gedreht, und auch, während sie rükwärts und vorwärts bewegt wird, lacht gezogen. Wenn man findet, daß sie hinlänglich erweicht |52| ist, um unter dem Ziehen nachzugeben, muß man sie aus dem Feuer nehmen, und so sacht als möglich biegen, um alles Springen und jede Unregelmäßigkeit zu vermeiden. Gelingt dieß nicht beim erstenmal, so bringt man die Röhre wieder in das Feuer, und hizt sie mit gleicher Vorsicht, wie das erstemal, wohl beachtend, daß sie über und unter dem bereits gebogenen Theile neuerdings erweicht wird. Wenn die Röhre zwei Arme haben soll, so ist es schwieriger die zweite Beugung, als die erste, zu bilden, oder vielmehr dieselbe so zuzurichten, daß die beiden Arme vollkommen parallel werden: es gelang uns indessen immer so ziemlich wohl, wenn wir die Röhre, nachdem sie erweicht war, so bogen, daß beide Arme gebildet wurden, und den zuerst gebogenen Arm am weitesten entfernten und als Richtschnur für den zweiten dienen ließen. Man weiß, daß Verbindungs-Röhren, deren senkrechte Arme nicht vollkommen parallel sind, bei Anwendung derselben alsogleich brechen. Was die gebogene Sicherheits-Röhre betrifft, so kann auch diese über den Kohlen gehizt werden; es ist aber außerordentlich schwer sie regelmäßig zu bilden, so daß die Arme derselben vollkommen parallel werden; indessen ist dieß auch nicht von Belang: das Wesentliche an derselben sind ihre verhältnißmäßigen Dimensionen, so daß die Flüssigkeit weder zurükkehren kann, noch zu schnell vorwärts getrieben wird.13)

Wir finden nun noch einige praktische Beobachtungen über die Weise, diese Röhren in die Flaschen einzusezen und die verschiedenen Theile des Apparates vorzurichten, hier nothwendig. Das Gelingen einer Operation hängt nicht selten von der Sorgfalt ab, mit welcher die zur Verbindung der verschiedene Theile des Apparates nothwendigen, Pfropfen angebracht und befestigt werden. Gewöhnlich bedient man sich hiezu der Pfropfen aus Kork: ist dieser Kork sehr porös, so ist es, bei aller angewendeten |53| Sorgfalt unmöglich, daß die Verschließung der Tubulirung vollkommen gelinge: in dieser Hinsicht sollte also nur der feinste Kork gebraucht werden. Ein anderer, nicht minder wesentlicher, Umstand ist der, daß man gewöhnlich auf das gehörige Zurunden dieser Pfropfen ihrer ganzen Länge nach, so daß sie nämlich beinahe vollkommene Cylinder bilden, zu wenig Rüksicht nimmt; man kann sich nie auf einen Pfropfen, so wie er aus der Hand des Korkschneiders kommt, verlassen; er muß immer mit einer feinen Raspel oder Feile zugerundet werden, und die Durchmesser der beiden Enden desselben müssen beinahe gleich seyn; denn die Hälse der Flaschen, oder die Tubulirungen, sind walzenförmig, und würde man sie mit kegelförmigen Pfropfen schließen, so würden sie nur in einem, mehr oder minder breiten, Gürtel passen, und der Propfen, der, wo er kegelförmig ist, nur einen Keil bildet, würde, in Folge der Elasticität des Korkes, und der immer fortwirkenden Kraft, die von Außen und von Innen auf ihn wirkt, sehr bald aus dem Halse der Flasche herausgedrükt werden. Um den Pfropfen gehörig zuzurunden, muß die Feile so sacht als möglich über den Kork geführt, und die beiden Hände, deren eine den Kork, die andere die Feile hält, müssen immer in entgegesezter Richtung im Kreise umher geführt werden. Wenn die Feile nur eine Art von Tangente längs der Oberfläche des Korkes bildet, so erzeugt sie vielmehr eine vielflächige, als eine gleichförmig zugerundete Oberfläche. Um den Pfropfen, durch welchen eine Röhre durchgezogen werden soll, zu durchbohren, nimmt man eine spizige, rothglühende Eisenstange, die man an beiden Enden des Pfropfens einsticht, und so von einem Ende desselben nach dem anderen durchführt. Diese Durchbohrung muß genau in dem Mittelpuncte der beiden Endflächen geschehen, und gewöhnlich gelingt sie am beßten, wenn man sie auf zweimal vollendet, einmal zur Hälfte von dem einen Ende aus, das anderemal zur Hälfte von dem anderen. Ist die Oeffnung einmal gemacht, so muß sie die gehörige Weite erhalten, was am beßten mittest einer dünnen runden Feile (Rattenschwanz-Feile) geschieht, wobei man fleißig von Zeit zu Zeit die Einführung der Röhre versuchen muß, damit diese Oeffnung nicht zu weit ausfällt.

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Nachdem die Pfropfen mit aller gehörigen Vorsicht zubereitet wurden, kommt es nur mehr darauf an, den Apparat so herzurichten, daß alle Theile desselben genau in einander passen, und damit dieß mit Leichtigkeit geschieht, müssen die durchbohrten Pfropfen sowohl innenwendig wie auswendig, mit Talg bestrichen werden. Hiedurch werden nicht bloß die Poren des Pfropfens verstopft, sondern, da die Pfropfen beinahe luftdicht in und an das Glas passen müssen, diese selbst mit größerer Leichtigkeit eingebracht. Wenn ein Arbeiter in der Herstellung eines solchen Apparates einmal eingeübt ist, und genau dabei verfährt, so reichen die Pfropfen allein zur vollkommenen Schließung des Apparates hin; da man aber diese Arbeit gewöhnlich den Anfängern überläßt, so muß man, der größeren Sicherheit wegen, die Pfropfen mit Kitt bedeken, der auf folgende Weise angewendet werden muß. Wenn man fetten Kitt braucht, so muß das Glas, auf welches man denselben anwendet, vorher wohl abgetroknet werden; dann bringt oder treibt man etwas Weniges von diesem Kitte mittelst der Spize eines Messers zwischen den Kork und das Glas, und bedekt beide mit einer größeren Masse desselben Kittes, so daß diese die Gestalt eines regelmäßigen Kegels erhält, in dessen Spize die Röhre stekt, und dessen Basis der Hals der Flasche bildet. (Siehe Fig. 3'.) Wenn die Spize des Kegels etwas zugerundet oder abgestuzt ist, statt sich gehörig zuzuspizen, so geht der Kitt gewöhnlich los. Man muß den Kitt, um demselben mehr Stärke und Widerstand zu geben, wohl zusammendrüken, und, wenn es ein fetter Kitt ist, die Oberfläche desselben mit etwas Oel ebenen: wenn man aber Wasserkitt braucht, der entweder aus Mandel- oder Leinsamen-Mehl des sieht, so muß man, damit er bei dem Troknen nicht abspringt, ihn mit Papier-Streifen überziehen: je dünner das Papier ist, desto besser taugt es hiezu, weil es sich dann genauer anlegt. Die Streifen müssen hiezu abgerissen, und nicht mit der Schere abgeschnitten werden, indem die unebenen Enden sich genauer anschmiegen. Das aufgeklebte Papier muß endlich vollkommen getroknet seyn, ehe man den Apparat brauchen kann. Wo man bloß mit geringen Quantitäten zu thun hat, ist es leicht, alle hier empfohlene Vorsicht anzuwenden; allein im |55| Großen ist es beinahe unmöglich, so viele Sorgfalt zu gebrauchen, und glüklicher Weise ist diese in solchen Fällen größten Theils überflüssig, indem die älteren Chemiker hauptsächlich einen hinlänglichen Widerstand gegen den in dem Innern der Gefäße befindlichen Druk bezwekten; dieser Druk läßt sich aber überall vermeiden. Wenn wir, z.B., ein Gas mit Wasser verbinden wollen, welches in demselben auflösbar ist, und diese Auflösung dichter ist, als das Wasser selbst, so ist es darob durchaus nicht nöthig, die Röhren in das Wasser selbst einzusenken, wodurch viel Druk vermieden wird. Wir verfahren bei Erzengung der Hydrochlor-Säure durchaus auf diese leztere Weise: wir begnügen uns, das Gas bis auf die Oberfläche des Wassers gelangen zu lassen, und so wie dieses gesättigt wird, fällt die Auflösung zu Boden. Dieß ist aber nicht überall so möglich: bei Erzeugung des Ammoniums hat gerade das Entgegengesezte Statt; und selbst die Chlorine ist so wenig auflösbar, daß wir die Berührungspunkte derselben bedeutend vermehren müssen, um eine gesättigte Auflösung zu erhalten. Die Fälle, in welchen man den Woulff'schen Apparat im Großen anwenden kann, sind also etwas selten. Indessen ist auch das neue von Eduard Adam erfundene Destillations-Sistem eigentlich nur eine Anwendung dieses Apparates im Großen; man sah aber gar bald, daß der bei derselben Statt habende Druk eine ununterbrochen fortwirkende Ursache der Zerstörung der Gefäße war, und erst durch die Verbesserung, die dieser Apparat gegenwärtig besizt, sind alle diese Nachtheile an demselben beseitigt.

Man glaubt allgemein, das kräftigste Mittel zur Förderung der Auflösung des Gases wäre ein starker Druk, den man dadurch zu bewirken sucht, daß man es in bedeutender Tiefe durch die auflösende Flüssigkeit leitet, es läßt sich aber leicht beweisen, daß dieß nicht nothwendig ist. Nach dem von Dalton aufgestellten Geseze steht, bei gleichem Volumen, die Menge Gases, welche bei einem bestimmten Druke aufgelöst wird, mit dem Gewichte, welche dasselbe zu ertragen hat, im Verhältnisse. Sezt man, nach diesem Geseze, die Höhe der Säule der Flüssigkeit, unter welcher das Gas wegzulaufen hat, gleich 1 M, 60, und nimmt man an, daß während dieses Durchganges das Gas vollkommen aufgelöset wird, so ist der Druk an der Oberfläche = 0.

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Hieraus folgt, daß der Druk gleich ist 1 M. 60/2 = 0 M,80. Nun ist aber der Druk der Atmosphäre gleich dem Druke einer Wassersäule von 10 M, 40, der, zu 0 M, 80 addirt, einen Total-Druk von 11 M, 20 gibt. Da nun die Auflösbarkeit mit dem Gewichte im Verhältnisse steht, so folgt, daß dieser vermeinte große Druk nur 1 M, 60, oder 1/14 ist.

Aus diesem erhellt, daß der Druk, welchem ein Gas ausgesezt werden muß, wenn die Auflösung oder Verschlingung desselben gefördert werden soll, mit einigen Schwierigkeiten verknüpft ist, indem es nämlich schwer ist, einen Apparat aufzufinden, der demselben zu widerstehen vermag: man kann also von dem Druke wenig Vortheil für die Vermehrung der Auflösbarkeit des Gases gewinnen. Diese Auflösbarkeit hängt, wie wir wissen, 1tens von dem Druke, 2tens von der Größe der Oberfläche der Berührung, 3tens von der Dauer dieser Berührung ab, so daß die Menge des verschlungenen Gases stets mit dem Druke, mit der Oberfläche der Berührung und mit der Dauer der Berührung im Verhältniß steht, und folglich, wenn wir diese 3 Factoren durch Zahlen ausdrüken, das genaue Maß der absorbirenden oder verschlingenden Kraft eines Apparates durch das Product dieser 3 Zahlen ausgedrükt wird.

Zu Folge obiger Beobachtungen biethet der eine dieser Factoren, der Druk nämlich, mehr Schwierigkeiten als Vortheile dar. Es ist daher besser, diesen zu vermindern, und die zwei anderen zu vergrößern: nämlich die Oberfläche der Berührung weiter auszudehnen und die Dauer derselben zu verlängern. In dieser Hinsicht bedient man sich mehrerer Fäßer-Apparate, z.B. des Rühr-Fasses, des Fasses mit der Schlangenröhre, auch der schiefen Fläche, und endlich des neulich von Hrn. Cle'ment erfundenen Apparates, welchem dieser geschikte Professor den Namen des chemischen Wasserfalles (cascade chimique) gegeben hat. Wir wollen nur Einiges über die beiden ersteren Verbesserungen hier bemerken. An dem Apparate mit der Schlangenröhre (Fig. 7) tritt das Gas unten an dem Boden eines großen Faßes ein, und erfährt folglich den Druk der ganzen Höhe der in diesem Fasse befindlichen Flüssigkeit. Statt daß ferner das Gas in gerader Linie aufsteigt, nöthigt man dasselbe nach und |57| nach unter einer Menge umgekehrter und ausgehöhlter Holzblöke durchzuziehen: jeder dieser Blöke, A, B, C, hat eine Rinne quer durch an einer Seite so tief als es die Dike desselben erlaubt, und einen Ausschnitt am Ende (sieh Fig. 7'). Diese Blöke werden so über einander gelegt, daß die Ausschnitte an den Enden der Rinnen abwechselnd rechts und links zu liegen kommen. Das Resultat dieser Einrichtung ist, daß, nachdem die Rinne in dem ersten Bloke mit Gas gefüllt ist, die überschüssige Menge desselben aufsteigt, durch den Ausschnitt entweicht, und in die nächste Rinne übergeht, und so fort durch alle übrigen. Auf diese Weise wird das Gas mit einer großen Fläche von Flüssigkeit in Berührung gebracht, und, da man die Entwikelung des Gases nach Belieben reguliren kann, befindet dasselbe sich unter sehr günstigen Umständen, nämlich unter einem sehr mäßigen Druke, unter einer großen Ausdehnung der Oberfläche und unter langer Dauer der Berührung.

Beinahe dasselbe Resultat erhält man auch durch das Rührfaß, nur auf eine minder bequeme Weise. Das Wasser wird in demselben mittelst eines Rührers, der an einer senkrechten oder horizontalen Achse befestigt ist, und mittelst einer Kurbel gedreht wird, beständig mit dem Gase gemengt.14) Eine andere Form eines Fasses mit einer Schlangenröhre ist folgende: die Röhre, welche das Gas an den Grund des Gefäßes leitet, ist an einer Spiralröhre angebracht, welche ihrer ganzen Länge nach, von einer großen Menge kleiner Löcher durchbohrt ist, um das Gas überall zu verbreiten, und die Berührungs-Flächen zu vervielfältigen.

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Allein es ist wahrscheinlich, daß die Berührung hier nicht lang genug dauert.

Bei dem Apparate mit der schiefen Fläche beseitigt man den Druk gänzlich, und die übrigen Umstände sind nicht so vortheilhaft, als bei den vorhergehenden Vorrichtungen. Bei diesem Apparate wird eine lange Rinne von Ziegelsteinen gebaut, welcher man einen schwachen Fall gibt. Das Gas wird an dem unteren Ende dieses Canales eingeleitet, und mittelst eines Behälters, der mit dem entgegengesezten Ende desselben in Verbindung steht, wird ein Wasserstrom in entgegengesezter Richtung mit jener des Gases in Bewegung gesezt: das Wasser darf nur langsam und sehr seicht fließen.

15) Hr. Cle'ment hat in dem von ihm vorgeschlagenen Apparate, den er statt aller obigen gebraucht, alle Vortheile derselben vereinigt. Das Gas hat in demselben nicht nur keinen Druk zu erleiden, sondern seine Berührungs-Flächen mit der Flüssigkeit sind ausserordentlich vervielfältigt. Die Form dieses Apparates ist in Fig. 9 dargestellt. Die große Säule, AB, wird mit einer Menge kleiner Kugeln von Glas oder Porzellan gefüllt, deren jede ungefähr ein Centimeter im Durchmesser hat. Diese Säule ist in einer andern von größerem Durchmesser eingeschlossen, in welcher sich eine Höhlung C befindet, die mit dem unteren Theile der Säule correspondirt, und mit zwei kleinen Röhren in Verbindung steht, D und E, deren eine zur Einführung des Gases, und wovon die andere zur Entleerung der Flüssigkeit bestimmt ist.

Aus dem Behälter F geht eine Röhre G, welche Wasser zuführt, dessen Menge durch einen Hahn nach Belieben bestimmt werden kann. Dieses Wasser befeuchtet auf seinem Durchgange nach den unteren Theilen nach und nach alle diese kleinen Kugeln, und da es von demselben während des Niedersteigens aufgehalten wird, braucht es eine beträchtlich lange Zeit bis es hinab kommt. Auf der anderen Seite wird das eingeführte Gas, indem es alle leeren Zwischenräume ausfüllt, beinahe bis in das Unendliche zertheilt, und da es durch die Zwischenräume nur sehr langsam durchdringen kann, wird die Dauer der Berührung verlängert, |59| und die ganze Vorrichtung zur vollkommenen Auflösung des Gases so vorteilhaft, wie möglich.

Hr. Clement fand bei Bestimmung der absorbirenden Kraft dieses neuen Apparates im Vergleiche mit jener des gewöhnlichen Fasses von 1 M, 60 Tiefe, in welchem das Gas während des Aufsteigens in gerader Linie einen mittleren Druk von 0 M, 80 zu erleiden hat, bei gleicher Menge des entwikelten Gases während einer gegebenen Zeit, und mit Rüksicht auf die Dimensionen desselben und auf die Zahl und Größe der Kugeln, mit einem Worte, alle darauf einwirkenden Ursachen wohl erwogen und in beiden Fällen gleich gesezt, die absorbirende Kraft dieser beiden Apparate während derselben Zeit in dem Verhältnisse wie 1:322. Es ist zwar richtig, daß Hr. Clement bei dieser Vergleichung den am wenigsten vortheilhaften Fall bei dem gewöhnlichen Fasse angenommen hat, nämlich den, wo das Gas in gerader Linie aufsteigt; es ist aber dessen ungeachtet ein so großes Mißverhältniß zwischen diesen beiden Fällen, daß, selbst wenn man den älteren Apparat unter den günstigsten Umständen sich denkt, immer noch Vortheil genug auf der Seite des neuern bleibt.

An diesem so eben beschriebenen Apparate, den sein Erfinder, Hr. Clement, den verschlingenden Wasserfall (Cascade absorbante) nannte, hat derselbe einen zweiten den erzeugenden Wasserfall (Cascade productive) angebracht. Dieser zweite Apparat soll eine bedeutende Zeit über Gas erzeugen, und zwar auf eine bequemere und minder kostbare Weise, als bisher möglich war. Wenn wir z.B. Chlorine bereiten, füllen wir ein weites Gefäß, H (Fig. 8), welches mit 4 Tubulirungen versehen ist, mit grob zerschlagenem Braunstein Oxide, und bringen die Tubulirung, I, mit dem bleiernen Gefäße, k, in Verbindung, in welchem Kochsalz und Schwefelsäure enthalten ist. Durch die Tubulirug, L, läßt man einen sehr kleinen Strom Wasser aus dem Behälter, M, niederfallen, welcher den Braunstein nur etwas befeuchtet, und dadurch dem Hydrochlor Gase das Angreifen und Auflösen desselben erleichtert. Die auf diese Weise gebildete Chlorine wird durch die Röhre. N, in den verschlingenden Wasserfall geleitet, während der hydrochlorsaure Braunstein, so wie er sich bildet, bei der |60| unteren Tubulirung, O, in den Behälter, P, abfließt. Aus diese Weise erspart man das Pülvern des Braunsteines, und die damit verbundenen Auslagen, und, da man auf große Mengen auf einmal hier einwirken kann, so ist es nicht nöthig, den Apparat so oft abzunehmen, was ein neuer großer Vortheil ist.

Hr. Welter, dessen Erfindungen alle den Stempel des Genies an sich tragen, hat einen sehr bequemen und in vielen Fällen ungemein nüzlichen Apparat ausgedacht, um gesättigte kohlensaure Verbindungen zu bereiten, die man auch zu verschiedenen anderen Zweken anwenden kann. Wenn dieser Apparat einmal vorgerichtet ist, so geht die Arbeit fort, ohne daß man irgend eine andere Aufmerksamkeit auf dieselbe zu verwenden hätte, als zuzusehen, daß das Material bei derselben nicht ausgeht, und der Apparat wird, ohne allen Verlust, regelmässig mit Gas versehen werden. Die Flasche E, Fig. 7, die mit drei Tubulirungen versehen ist, zwei oberen und einer unteren, wird mit Bruchstüken von Marmor vollgefüllt, und an jeder Oeffnung derselben werden, wie die Figur zeigt, gekrümmte Röhren angebracht. Die Röhre Nr. 1 leitet das kohlensaure Gas an den Boden des Apparates, der aus einem mit hohlen Holzblöken versehenen Fasse besteht, welches mit einer gesättigten Auflösung von kohlensaurer Pottasche gefüllt ist. Die Röhre N. 2 dient zur Einführung der Säure, die durch ihr schmäleres Ende, G, dieselbe auf den kohlensauren Kalk fallen läßt. Die Röhre N. 3, die einen gehörigen Grad von Neigung erhalten muß, dient zur Ausleerung des kochsalzsauren Kalkes, sobald dieser bis auf eine gewisse Höhe gestiegen ist. In eine Flasche mit zwei Hälsen, F, gießt man Hydrochlorsäure, (Salzsäure) welche mit beinahe gleichen Theilen Wasser verdünnt ist. Diese Vorsicht ist nothwendig, um zu hindern, daß das Hydrochlor-Gas sich nicht mit dem kohlensauren Gase vermengt, und auf diese Weise die gesättigte kohlensaure Verbindung verdirbt. In einem Halfe dieser Flasche, F, bringt man einen Heber, in dem anderen eine gerade Röhre an. Wenn nun der Blok-Apparat in dem Fasse durch das Zapfenholz, H, unter welchem sich in dem oberen Bloke ein Zapfen befindet, gestüzt ist, bringt man in die, zur Flasche E gehörige, Röhre N. 2 verdünnte Kochsalzsäure.

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Diese entwikelt die Kohlensäure, welche die Höhlungen in den Blöken ausfüllt, und macht zugleich das Niveau der Auflösung in dem Fasse in die Höhe steigen. Dieses Emporsteigen des Niveaus der Auflösung muß aber beschränkt werden, und darf nie über das Faß hinaus reichen, wenn alle Blöke mit Gas gefüllt sind. Wenn die Entwikelung des kohlensauren Gases aufgehört hat, so bleibt die Flüssigkeit für einen Augenblik in der Röhre. Wir wollen annehmen, ihr Niveau sey bei A. Man bringt dann in die Röhren N. 2 den Heber, I, dessen dünneres Ende bis an den Boden der Flasche hinabgetaucht werden muß. Wenn dann das Ende der geraden Röhre, D, zwischen den Punct A, oder das Niveau der Flüssigkeit, und den Punct C, oder das Ende des Hebers kommt, so bläst man durch die gerade Röhre so lang Luft, bis der Heber voll Säure ist. Das Fließen dauert, so lang als die Luft in der Flasche zusammengedrükt ist, fort; sobald diese aber sich ausdehnt, hört die Flüssigkeit auf zu fließen, und steigt in der geraden Röhre um eine oder zwei Linien. So wie das Gas in der Röhre absorbirt wird, steigt das Niveau der Flüssigkeit, welche sie enthält, hinab, und fällt auch folglich gleicher Massen in dem großen Arme der Röhre N. 2. Ist das Niveau bei B, oder gleich hoch mit D; dann wird die Luft blasenweise zurükkehren; eine neue Menge von Flüssigkeit fließt aus dem Heber, und diese Vermehrung des Drukes wird wieder etwas Salzsäure mehr auf den Marmor einwirken lassen. Man sieht, daß auf diese Weise, die Säure nur in dem Verhältnisse auf den Marmor einwirken kann, als die Kohlensäure von der Pottasche verschlungen wird, und folglich nicht verloren gehen kann.

Fig. 4, 5, 6 zeigen verschiedene Abänderungen die unter verschiedenen Umständen sich anwenden lassen.

Fig. 9 zeigt einen Apparat, der gar keines Kittes bedarf. Eine Röhre von hinlänglicher Weite umschließt die Verbindungs-Röhre: der Zwischenraum wird mit Queksilber ausgefüllt, und in dieses eine dritte von mittlerem Durchmesser eingesezt, welche, mittelst gehöriger Krümmung, diese Tubulirung mit jener einer anderen Flasche verbindet. Die Luft kann nur durch das Queksilber Eingang finden, und die Sicherheits-Röhren sind bei dieser Art von Apparat überflüssig.

Einige dieser Apparate sind zwar schon in chemischen Schriften abgebildet, aber nirgends so zwekgemäß beschrieben. Die Apparate Fig. 7 und 8 sind neuere Erfindungen, welche die Aufmerksamkeit der Chemiker und Fabrikanten in einem hohen Grade verdienen. D.

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Diese Vorrichtung, welche ich bei Arbeiten im Großen zuerst angewendet und später (1817. S. Buchners Repertorium der Pharmacie B 2 S. 15.) beschrieben habe, ist vorzüglich bei Bereitung der concentrirten Salpetersäure empfehlungswürdig. Der Glasröhre ist die Form von Fig. 2''' zu geben D.

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Die Besizer des 2. Bd. des „neuen Journals für die Druk-, Färbe- und Bleichkunde“ finden S. 323. u. f. in der Abhandlung „Darstellung verschiedener Arten, das Glas und andere Gegenstände mit dem Löthrohre vor der Lampe zu bearbeiten, Glas zu bohren u.s.w.“ von A. F. Prükner und Dr. Dingler, mit Abbildungen, alles hierher Gehörige deutlich beschrieben. D.

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Bei dem Rührfaß kommt es vorzüglich auf eine zwekmäßige Einrichtung desselben an. Ich bediene mich jezt solcher Einrichtungen zu Bereitung meines großen Bedarfs von flüßigem chlorsaurem Kalk, wo das weite Faß zu 2/3, mit flüßigem Kalkhydrat gefüllt ist, in das die Gasleitungsröhre nur anderthalb Schuh tief ragt. In der Mitte geht eine Röhre bis beinahe auf den Boden des Faßes, durch die horizontal ein oben mit einer Kurbe versehener Stab geht, der unten mit einem Querholz, das noch mit einigen aufrechten Steften versehen ist, welches die Bewegung der Flüssigkeit sehr begünstigt. Die Kurbe wird durch ein Federwerk in Bewegung gesezt, wodurch die Verbindung des Chlorgas mit der Kalkflüßigkeit ungemein leicht und ohne alle persönliche Unterstüzung vor sich geht. D.

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Aus Gill's techn. Repos. März 1823, S. 161.

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