Titel: Legrand, über den Einfluß der Salze aus den Siedepunkt etc.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1836, Band 59, Nr. VII. (S. 55–62)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj059/ar059007

VII. Untersuchungen über die Veränderungen, welche die in verschiedenen Verhältnissen aufgelösten Salze in dem Siedepunkte des Wassers hervorbringen; von J. Legrand.

Nach den Annales de Chimie et de Physique. August 1835, S. 423 und dem Institut, No. 118.

1) Die Chemiker haben sich wenig mit den Untersuchungen beschäftigt, welche den Gegenstand dieser Abhandlung ausmachen, worüber man sich wundern muß, weil sie zu glauben scheinen, daß die Verzögerung des Kochens einen Maaßstab für die Verwandtschaft des Salzes zum Wasser abgibt. Was man in ihren Werken über diesen Gegenstand findet, beschränkt sich auf die Bestimmung des Siedepunktes einiger gesättigten Salzauflösungen. Achard von Berlin ist meines Wissens der einzige, welcher einige Versuche auf die Art anstellte, daß er dasselbe Salz in verschiedenen Verhältnissen anwandte; da aber die Substanzen, welche er benuzte, nicht zahlreich und wenig wirksam waren, so bietet seine Arbeit in dieser Hinsicht kein großes Interesse dar. Abgesehen von der wissenschaftlichen Wichtigkeit dieser Untersuchungen, sind sie aber in vielen Fällen sehr nüzlich, um die Concentration oder Reinheit der Salzauflösungen zu bestimmen. Man bedient sich zu diesem Zweke fast ausschießlich des Aräometers und ich bin auch weit entfernt, dessen Dienste zu verkennen; es scheint aber oft mit Vortheil durch das Thermometer ersezt werden zu können, und lezteres führt bei den Salzen, die eine gewisse Verwandtschaft zum Wasser haben, immer sicherer und bequemer zum Zweke.

2) Der Apparat, dessen ich mich fast beständig bediente, besteht bloß aus einer Glasröhre, die eilf Linien dik, sechs Zoll lang ist und durch eine Weingeistlampe erwärmt wird. Das Thermometer wurde in der Achse der Röhre und ungefähr sechs Linien von dem |56| unteren Ende derselben mittelst eines Korks befestigt, der in die Oeffnung der Röhre hineinpaßte und in dem sich ein Loch befand, um den Dampf herauszulassen; ein bewegliches Vergrößerungsglas gestattete die Zehntelgrade auf das genaueste zu bestimmen. Zuweilen bediente ich mich statt der Glasröhre eines Platintiegels, in dessen Dekel sich ein Loch befand, durch das die Thermometerröhre ging, welches Verfahren mir ebenfalls gut gelang. Der Tiegel, welcher mir zu Gebot stand, machte es nöthig eine beträchtliche Menge von Substanz anzuwenden, was bei Versuchen dieser Art ohnedieß geschehen muß, nenn sie genau werden sollen.

3) Die angewendeten Salze waren fast alle im trokenen Zustande und wurden vorher durch Erwärmen von allem mechanisch eingeschlossenen oder chemisch gebundenen Wasser befreit. Von den nicht zerfließenden Salzen wurden vorher bestimmte Gewichte bereit gemacht und dann nach und nach in Dosen von 1, 2 und 3 Gramm in die Röhre gebracht, je nachdem das Salz mehr oder weniger wirksam und mehr oder weniger auflöslich war; am Ende der Operation wurden dann diese theilweisen Abwägungen rectificirt, indem man die Gewichtsabnahme der Flasche, welche das Salz enthielt, bestimmte. Bei Salzen, welche Feuchtigkeit aus der Luft anziehen, konnten die Dosen nicht zuvor hergerichtet werden; man nahm daher bei jedem neuen Versuche so schnell als möglich Salz aus der Flasche und bestimmte die Gewichtsabnahme der Flasche, um dessen Menge zu erfahren; dieß war aber nicht immer ausreichend und für mehrere Salze ließ sich der Einfluß der Feuchtigkeit nur dadurch beseitigen, daß man die Flasche sehr heiß erhielt. Auf diese Art kannte ich also jeden Augenblik die Quantität Salz, welche meine Röhre enthielt. Um dann die Menge des Wassers zu erfahren, wurde von dem Gesammtgewichte das Gewicht des Salzes und des Apparates abgezogen.

4) Wenn man Wasser in einem gläsernen Gefäße kocht, entwikeln sich anfangs regelmäßig zahlreiche Blasen ohne Geräusch; sobald aber das Wasser den größten Theil der in ihm aufgelösten Luft verloren hat, ist der Hergang gewöhnlich ein anderer; das Kochen erfolgt in unterbrochenen Stößen mit Geräusch und das Thermometer zeigt sehr bedeutende Schwankungen. Mehrere Salze verhindern dieses Stoßen schon, wenn sie auch nur in geringer Menge dem Wasser zugesezt werden; andere hingegen begünstigen es in hohem Grade, besonders das neutrale weinsteinsaure Kali. Wenn ich nicht Mittel gefunden hätte, dieses Stoßen zu verhindern, so würde ich bei meinen Versuchen nur ungewisse und unregelmäßige Resultate |57| erhalten haben. Gewöhnlich glaubt man, daß dieser Zwek genugsam erreicht werde, wenn in die Flüssigkeit einige Späne von irgend einem Metalle gelegt werden, und in diesem Falle verdiente das Platin wegen seiner Unveränderlichkeit allen anderen vorgezogen zu werden. Dieß ist aber ein Irrthum, und um sich davon zu überzeugen, braucht man nur das Kochen einige Zeit fortzusezen. In dem Augenblike, wo man etwas Platinfeile in das Wasser wirft, erfolgt das Kochen leichter wegen der Luft, die zugleich mit dem Metalle hineinkommt, sobald diese Luft aber ausgetreten ist, beginnt has Stoßen neuerdings. Ich behaupte nicht, daß der Zustand des Metalles ohne Einfluß ist und daß es als Pulver eben so wirkt, wie in Masse; so viel kann ich aber sagen, daß die Natur des Metalles der Hauptpunkt ist. Es wäre zu weitläuftig alle Versuche anzuführen, die ich über diesen Gegenstand anstellte, und ich bemerke bloß, daß Zink und Eisen, welche das Wasser am leichtesten zersezen, auch das Stoßen am besten verhindern. Ich brachte daher immer in die Glasröhre, worin ich die Salzauflösungen kochte, einige Stükchen Zink und erzielte dadurch stets ein ruhiges und regelmäßiges Sieden. Selbst mit dieser Vorsichtsmaßregel erfolgt das Sieden noch nicht immer bei derselben Temperatur, wie in einem metallenen Gefäße; der Unterschied ist aber nicht beträchtlich und kann unberüksichtigt bleiben. Das Zink erlitt bisweilen keine Veränderung; manchmal wurde aber seine Oberfläche etwas verunreinigt; nie nahm es jedoch merklich an Gewicht ab.

5) Ich wählte zu meinen Versuchen vier Thermometer, die von anerkannt geschikten Künstlern verfertigt waren; als ich sie aber in schmelzendem Eis und kochendem Wasser probirte, zeigte sich keines genau. Ihre Fehlerhaftigkeit rührte nicht bloß von der bekannten Veränderlichkeit der fixen Punkte her; sondern der Siedepunkt war dabei nicht mit den von den Physikern vorgeschriebenen Vorsichtsmaaßregeln bestimmt worden. Ich war also genöthigt für jedes dieser Instrumente kleine Tabellen anzufertigen, womit ich die beobachteten Grade in die eines genauen Centesimalthermometers umsezen konnte. Ich machte auch bei den Resultaten eine Correction, die man nur zu oft vernachlässigt; der Theil der Thermometerröhre, welcher außerhalb der Glasröhre war, wurde auf einer bestimmten und bekannten Temperatur erhalten und die Beobachtungen durch Rechnung auf diejenigen reducirt, welche man erhalten haben würde, wenn alles Queksilber die Temperatur des Behälters gehabt hätte. Die Tiefe der Flüssigkeit ist der einzige Umstand, auf den ich bei den unten folgenden Tabellen keine Rüksicht nahm; der daraus entspringende Fehler kann aber niemals zwei Zehntel-Grade überschreiten.

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6) Wenn die kochende Auflösung den Sättigungspunkt erreicht, trifft die Salzmenge, welche sie enthält, mit der Auflösbarkeit des Salzes für die wirkliche Temperatur zusammen. Darum schien der Sättigungspunkt eine besondere Aufmerksamkeit zu verdienen, und ich habe nichts vernachlässigt, um die Temperatur desselben, so wie die Menge Wasser und Salz, die ihm entspricht, genau zu bestimmen. Anfangs schien es daß, um diese Temperatur zu erhalten, es nur nöthig sey, diejenige zu beobachten, bei der das Salz sich abzusezen anfängt; auf diese Weise würde man aber nichts Constantes erhalten und man muß daher diejenige nehmen, welche Statt findet, während sich das Salz absezt. Ich machte auch wirklich die Bemerkung, daß die Auflösung ungeachtet der Bewegung beim Kochen sich übersättigen und eine immer höhere Temperatur erreichen kann; sobald sich aber das Salz absezt, geht das Thermometer wieder auf einen Punkt herab, auf dem es fest stehen bleibt. Dieß ist eine ähnliche Erscheinung, wie die wohlbekannte Verzögerung beim Gefrieren des Wassers; man hatte sie schon bei der Krystallisation der Salze bei gewöhnlichen Temperaturen beobachtet, aber merkwürdig ist es, daß das Sieden sie nicht verhindert. Das kohlensaure Kali bietet unter allen Salzen diese Erscheinung auf das auffallendste dar; ich sah ein Mal seine Auflösung 140º erreichen, ohne daß sie Salz absezte; aber plözlich fand ein lebhaftes Aufbrausen Statt, es fiel sogleich eine große Menge Salz nieder und das Thermometer sank auf 135º herab, wo es eine unbestimmte Zeit fest stehen blieb. – Wenn die Temperatur der Sättigung bestimmt ist, so bleibt nur noch die ihr entsprechende Menge Wasser und Salz zu finden; zu diesem Zweke schütte ich ein wenig Wasser in die Röhre, um das Salz wieder aufzulösen, bringe die Flüssigkeit zum Sieden, und gebe genau auf den Zeitpunkt Acht, wo das Thermometer den Sättigungspunkt erreicht, und wiege sogleich. Man könnte jedoch vermuthen, daß die so erhaltene Menge Salz zu groß ist, weil ich so rechnete, als wäre das ganze Salz in der Röhre, welches ich auf mehrere Male in dieselbe brachte und weil ein längeres Sieden etwas Weniges davon entziehen mußte. Um in dieser Hinsicht alle Zweifel zu beseitigen, nahm ich immer eine zweite Operation vor, indem ich die dem Sättigungspunkt angemessene Menge Wasser und Salz fast auf ein Mal in die Röhre brachte, dieselbe erwärmte, um das Salz aufzulösen, die Auflösung sieden ließ, und das Wägen vornahm, sobald der Sättigungspunkt erreicht war. Da das Sieden nur kurze Zeit dauerte, so war der Verlust an Salz unmerklich und die Menge Wasser oder Salz konnte mit aller möglichen Genauigkeit bestimmt werden. Ich brauche nicht zu bemerken, daß diese Genauigkeit um |59| so großer ist, je schneller die Verzögerung des Kochens für dieselbe Zunahme in der Menge des Salzes wächst.

Es ist auch noch in anderer Hinsicht interessant, die Temperatur des Sättigungspunktes zu kennen; man lernt nämlich dadurch eine Gränze kennen, die man nicht zu überschreiten braucht, um einem Salze alles Krystallisationswasser zu entziehen. Ich hatte wirklich Gelegenheit mich zu überzeugen, daß die Salze, welche ich zu meinen Versuchen anwandte, sich bei dieser Temperatur vollkommen austroknen, wenn man sie nur lange genug darauf erhält und die Erneuerung der Luft erleichtert; so verliert kohlensaures Kali sein Wasser vollständig bei 135º C., Chlorcalcium bei 180º etc.....

Ich behaupte jedoch keineswegs, daß das Salz nicht bei einer niedrigeren Temperatur ausgetroknet werden kann, sondern bloß, daß man jene nicht zu überschreiten braucht; es versteht sich von selbst, daß wenn man sie überschreitet, das Austroknen schneller erfolgt.

Um eine genaue Vorstellung von dem Gange der Resultate zu geben, machte ich eine sogenannte Curve der Verzögerungen des Siedens, indem ich die beobachteten Verzögerungen als Ordinaten und nur die entsprechenden Quantitäten Salz als Abscissen annahm. Die Menge Wasser wird immer gleich 100 genommen. Dadurch wurde es mir leichter, die den angegebenen Verzögerungen des Kochens entsprechenden Mengen Salz zu bestimmen, und ich habe die Resultate davon in eben so viel Tabellen, als ich Salze anwandte, aufgestellt. Obgleich die folgende Tabelle nur ein Abriß daraus ist, so wird man doch vermittelst derselben die Curven der Verzögerung mit ziemlicher Genauigkeit bestimmen können. Man muß sich erinnern, daß die Wassermenge beständig gleich 100 ist, und daß die Versuche unter dem gewöhnlichen Druke der Atmosphäre angestellt wurden.

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Textabbildung Bd. 59, S. 60
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Textabbildung Bd. 59, S. 61
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Zur Ergänzung dieser Tabelle geben wir hier die Temperaturen des Sättigungspunktes und die denselben entsprechenden Salzmengen:

Salpetersaures Ammoniak 80,0 Unendliche Größe.
Salzsaurer Kalk 79,5 325,0
Salpetersaurer Kalk 51,0 362,2
Kohlensaues Kali 35,0 205,6
Salpetersaures Natron 21,0 224,8
Salzsaurer Strontian 17,9 117,5
Salpetersaures Kali 15,9 333,1
Neutrales weinsteinsaures Kali 14,67 296,2
Salzsaures Ammoniak 14,2 88,9
Salzsaures Natron 8,4 41,2
Salzsaures Kali 8,3 59,4
Kohlensaures Natron 4,6 48,5
Salzsaurer Baryt 4,4 60,1
Chlorsaures Kali 4,2 61,5
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