Titel: Schafhäutl, über die Elektricität des Wasserdampfes.
Autor: Schafhäutl, Karl Emil
Fundstelle: 1841, Band 79, Nr. XLII. (S. 197–200)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj079/ar079042

XLII. Bemerkungen über die Elektricität des Wasserdampfes; von Dr. Karl Schafhäutl.

Aus dem Philosophical Magazine, Decbr. 1840, S. 449.

Die Entdekung einer großen Quantität freier Elektricität in einem Dampfstrahle ist offenbar von höchstem Interesse; allein die Umstände, unter welchen diese Elektricität entwikelt wird, sind noch in solches Dunkel gehüllt, daß ich nicht umhin kann, die Aufmerksamkeit der Physiker auf einige mir wichtig scheinende Punkte zu lenken.

Wird die Elektricität des Dampfstrahls durch die bloße Verdampfung des Wassers in dem Dampfkessel, durch die Expansion des Hochdrukdampfes in der Luft, oder durch die Verdichtung des Dampfes, d.h. bei seinem Uebergang aus dem Gaszustand in jenen, in welchem er sichtbar zu werden anfängt, entwikelt?

Die erste dieser Fragen wäre unstreitig dadurch leicht zu beantworten, daß man eine einen Metalldraht einschließende Glasröhre in den Dampfkessel kittete, welchen Drahtes innerer Theil natürlich in Berührung mit dem Dampf im Kesselraume wäre; dabei müßte dafür gesorgt werden, daß weder in den Cylinder, noch in die freie Luft Dampf entweichen könnte.

Wenn ich mich recht erinnere, hat man während des Verdampfungsprocesses den verdampften Theil der zurükbleibenden Flüssigkeit gegenüber gewöhnlich negativ-elektrisch befunden; während der Verdichtung findet das Gegentheil statt. Nach Hrn. Armstrong's Bericht47) war die Elektricität des Dampfstrahls positiv, und sie scheint daher der durch den Dampf-Verdichtungsproceß entwikelten Elektricität zu entsprechen. Schreiben wir die in dem Dampfstrahl enthaltene Elektricität bloß der Verdampfung des Wassers in dem Dampfkessel zu, so scheint der entgegengesezte elektrische Zustand durch die Geseze der gemeinen Elektricität nicht wohl erklärt werden zu können, da mir keine Ursache vorhanden zu seyn scheint, warum der Dampf in Berührung mit der inneren Eisenfläche des Dampfkessels seine Elektricität nicht gerade so entladen sollte, wie bei seiner Berührung mit der Außenseite, mit Ausnahme des Falls, daß die innere Eisenfläche durch Oxydation der äußeren Fläche gegenüber zu einem Nichtleiter der Elektricität geworden wäre. Nach Hrn. Armstrong's Angabe befand sich in dem Dampfkessel nur so weit, als |198| das Wasser reichte, ein Ueberzug; allein bei Kesseln, worin das Wasser sehr trübe wirb, und die daher sehr leicht einsinken können, ist eine dünne Kruste oft über die ganze innere Fläche des Kessels sowohl, als über das Sicherheitsventil verbreitet; daher man dieselben auch öfter untersuchen muß.

Die Anzahl der von Hrn. Armstrong in der Entfernung eines Viertelzolls vom Dampfkessel erhaltenen Funken belief sich für die Minute auf 60 bis 70. Nehmen wir die für eine Hochdrukmaschine von 28 Pferdekräften nöthige Menge Wassers zu 2,47 Kubikfuß für die Minute an, welche von zwei Dampfkesseln geliefert werden, so verdampft ein Kessel 1,23 Kubikfuß in der Minute, und die Verdampfung von 35,5 Kubikzollen Wassers mittelst 2 Unzen Newcastler Steinkohle würde nöthig seyn, um in jeder Secunde einen 1/4 Zoll langen Funken hervorzubringen, was mit der bei Verdampfungsversuchen im Kleinen erzeugten Elektricitätsmenge außer allem Verhältniß zu stehen scheint.

Armstrong's Versuche scheinen aber deutlich zu zeigen, daß die Elektricität des Dampfes vorzüglich von seiner Dichtigkeit abhängt, und die große Quantität freier Elektricität tritt daher vielleicht durch die schnelle Expansion des Hochdrukdampfes hervor und steht vielleicht in Beziehung zu der Menge der während der Expansion des Hochdrukdampfes latent werdenden freien Wärme. Ich brauche hier kaum der Beobachtung des Hrn. Hare zu erwähnen, daß die Wirkung seines Deflagrators durch jene des gewöhnlichen galvanischen Trogapparates völlig aufgehoben wurde; überdieß entwikeln alle Leiter der Elektricität bei wechselseitiger Reibung Wärme, während Nichtleiter beim Reiben aneinander statt Wärme Elektricität entwikeln.

Es scheint mir sehr die Frage zu seyn, ob die Elektricität des Dampfes mit der abgesezten Kruste oder mit der Erhärtung derselben auf den Flächen des Kessels nicht in enger Verbindung stand.

Ich habe schon in einem Artikel über Dampfkessel-Explosionen im Mechanics' Magazine (polytechn. Journal Bd. LXXI. S. 351) gezeigt, daß diese Krusten aus einer Reihe übereinander liegender, manchmal sehr leicht von einander zu trennender Schichten bestehen, was beweist, daß die Erhärtung oder die Krystallisation dieser Schichten, troz der unausgesezten Verdampfung und Speisung, in verschiedenen Zwischenräumen geschehen seyn, und daß eine Schicht sich schon im erhärteten Zustande befunden haben muß, ehe sich die andere absezte. Nur wenn sie in directer Berührung mit der Eisenfläche sind, nehmen die Schichten krystallinische Gestalt an. Auch habe ich in der erwähnten Abhandlung gezeigt, daß während gewisse, im siedenden Wasser aufgelöste Salze sich absezen, das Sieden eine Unterbrechung |199| erleidet und nur in Zwischenräumen stattfindet, und zwar immer mit einer Art Explosion oder plözlicher Dampfentwikelung, wodurch sehr oft die Glasflasche, worin man eine Salzlösung kocht, zerbricht. Während dieser Explosionen wurde die Elektricität des entweichenden Dampfes so augenscheinlich, daß sie sogleich von einem gewöhnlichen Goldblatt-Elektroskop angezeigt wurde; die unter gewöhnlichen Umständen hingegen sich entwikelnde Dampfelektricität ist so schwach, daß sie ohne Condensator gar nicht beobachtet werden kann.

Die Elektricitätsentwikelung während der Krystallisation gewisser Salze ist sehr wohl bekannt und viele chemische Niederschläge bilden sich nur unter einem gewissen Druke, welchem die sie absezende Flüssigkeit unterworfen wird. So kann z.B. dem kohligen Absaze in den gewöhnlichen Gasretorten vollkommen begegnet werden, wenn man das Steinkohlengas ohne Druk in den Retorten, oder sogar in einem theilweisen Vacuum entwikelt.

Die aus den Kratern der Vulcane aufsteigenden Dampf- und Rauchsäulen entladen Blize nach allen Richtungen, und es ist einleuchtend, daß die entladene Elektricität von der Ausdehnung oder Verdichtung des entweichenden Wasserdampfes, wenn nicht etwa von einer chemischen Zersezung herrührt, welche in der aus dem Krater mit einer furchtbaren Gewalt aufsteigenden Rauchsäule vorgeht.

Auch die Elektricität der Gewitterwolken scheint von der Condensation herzurühren. Ich hatte einmal das Glük, mich in einer um den Gipfel des Brennerbergs in Tyrol schwebenden Gewitterwolke zu befinden, und gerade Barometer, Thermometer, Hygroskop und Elektroskop bei mir zu führen. Ich sah, wie sich um mich her auf dem Gipfel des Berges die Wolken in Dunstkörper von unregelmäßiger, runder Gestalt zusammenzogen; sie schienen ihre Gestalt einer aus dem Mittelpunkte jeder einzelnen Wolke wirkenden Attractivkraft zu verdanken, indem sie nicht das geringste Streben sich miteinander zu verbinden zeigten. Das an der Wolke anliegende Hygroskop wurde nicht im Mindesten afficirt, und nur wenn es sich in der Wolke selbst befand, drehte es sich zuerst um einige Grade, und zeigte nach einigen Minuten den höchsten Grad von Feuchtigkeit, worauf es aber nach und nach wieder auf seinen früheren Standpunkt zurükfiel. Diese Schwankung dauerte so lange fort, als ich Zeit hatte, sie zu beobachten. Auch das Elektroskop wurde außerhalb der Wolke nicht im Geringsten afficirt; in dieselbe gehalten, fingen die Goldblättchen nach und nach sich zu trennen an; der Barometer stieg zu gleicher Zeit um ein Unbedeutendes, und nach jeder Entladung des Blizes kehrten beide Instrumente auf ihren frühem Standpunkt zurük. |200| Aus diesen Beobachtungen scheint hervorzugehen, daß mit jedem Bliz die Elektricität der Wolke erschöpft wird und sich dann für den folgenden Bliz wieder frisch ladet.

Die Luft in den Wolken scheint sich von der Peripherie gegen das Centrum hin zu bewegen, nach Art des Wirbelwindes, und ich konnte von einundzwanzig elektrischen Entladungen der Wolke, worin ich mich befand, Zeuge seyn, bis nachher der Wind so heftig wurde, daß mir dann die Instrumente zerbrachen, und ich mich an einen Baumstumpf anklammern mußte, um nicht in den Abgrund hinab gestoßen zu werden; aber der Sturm um mich herum nahm zu und schwankte in voller Uebereinstimmung mit den elektrischen Entladungen der Wolken; auch hielt der rasche Wechsel von Nässe und Trokniß der Wolken während der ganzen Zeit genau gleichen Schritt mit den elektrischen Entladungen.

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S. 20 im 1sten Januarheft des polytechn. Journals.

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